Full text of "Aėroplany vʺ prirod͡ie : opytʺ novoĭ teorīi poleta"

See other formats

р, Джевѳцррй.

г#:

іѵтсссі-хххѵіі

С.-ПЕТЕРБУРГЪ-

- Л • І

..Ш

1 1 П 1 1 " III 1 1 1 II И 1 1 ' I И и і Г И ИМ ! II 1 1*1 1 1 И 1 1 1 1 1 1 ( 1 1 П 1 1 1 1 1 II И 1 1 . 1 Ч 1 1 И 1 1 И) 1 1 1 1 1 1 < М I • 1 1 1 И 1 1 1 1 М М И 1 1 1 1 1 1 1 И и 1 1 1 И < П М 1 1 И И 1 1 І Г М ( і і 1 1 ) ; 1 1 1 1 ; , : 1 1 . И 1 1 і I ! ! і 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 • Н 1 1 1 1 1 II 1 1 1 1 1 1 1 1 И I И 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! II 1 1 1 и м 1 1 1 1 II 1 1 ! 1 1 1 ! ! 1 1 1 1 1 1 1 1 И 1 1 М и 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 II I' ■ М ' ІП 1 1 п Ч ! I М II 1 1 1 1 1 1 1 и 1 1 ! Р 1 1 1 1 • 1 1 ! • : I М. Г М ! .11 :

ЙРОІШНЫ ВЪ ПРИРОДѢ

Опыта

новой теоріи полета .

ІУЮСССІХХХѴІІ

С.-ПЕТЕРБУРГЪ.

Печатано по распоряженію Императорскаго Русскаго Техническаго Общества.

Спб. Типографія брат. Пантелеевыхъ. Казанская ул., д. № 33.

Дмитрію

еІ^2 : ІДД..

И в сіимвм ч у

Имя автора ..Основ?/' — лучшее напутствіе
для всякою тага впередъ на пути раскрытія и
изученія тайнъ природы. Дерзая поставитъ это
имя на первой страницѣ моею скромнаго труда,
я желаю литъ одною: чтобы тѣ ■проблески исти¬
ны, которые, можетъ бытъ, мнѣ удалось под¬
мѣтитъ, Явились озаренные яркими лучами неувяда-

емой славы великаго учителя.

С. К. Джевсцкій.

[

С. -Петербургъ,
)0 Марта і88у г ,

Оідііігесі Ьу І^е Іпіегпеі АгсИіѵе
іп 2019 ѵѵііИ Шпсііпд {гот
ІІпіѵегзіІу о{ ЫоПІі Сагоііпа аі СІіареІ НіІІ

ІіІІрз://агсІііѵе.огд/сІеІаіІ5/агорІапуѵргігосІі00сІ2Ііе

*) Вопросъ воздухоплаванія или, вѣрнѣе сказать, летанія, т. е. произ¬
вольнаго перемѣщенія въ воздушномъ просторѣ, былъ, есть и будетъ
однимъ изъ самыхъ животрепещущихъ вопросовъ, вѣчно увлекающихъ
человѣчество. Разсматривая этотъ вопросъ съ теоретической точки зрѣ¬
нія, т. е. но отношенію къ сопротивленію воздуха и въ его примѣне¬
ніи на практикѣ природными летателями, птицами и насѣкомыми, можно
придти къ заключенію, что задача свободнаго летанія для человѣка, не
выходитъ изъ ряда тѣхъ, которыя разрѣшимы на основаніи нынѣшнихъ
знаній и съ помощью уже существующихъ механическихъ средствъ. При
дальнѣйшемъ разборѣ вопроса мы увидимъ, что самый раціональный
путь для разрѣшенія задачи свободнаго летанія, долженъ основываться
на принципѣ аэроплана, т. е. плоскости движущейся въ воздухѣ съ из¬
вѣстною скоростью и образующей съ направленіемъ движенія нѣкото¬
рый уголъ, тѣмъ болѣе, что мы надѣемся доказать, что птицы во время
полета представляютъ собою ничто иное, какъ аэропланы.

Было бы излишнимъ доказывать еще разъ» то, что уже достаточно
доказано теоріею и столѣтнею практикою, а именно, что стремленіе раз¬
рѣшить задачу воздухоплаванія посредствомъ воздушныхъ шаровъ, есть
не болѣе, какъ утопическая мечта, влекущая за собою большой вредъ
для самаго дѣла, такъ какъ такое стремленіе лишь отвлекаетъ изслѣ¬
дователей отъ истиннаго, такъ сказать, естественнаго направленія по¬
исковъ.

Неуправляемый шаръ представляетъ собою воздушный буекъ, увлека-

*) Эта статьи пыли предметомъ доклада автора въ императорскомъ Рус¬
скомъ Техническомъ Обществѣ , 13 Апрѣли 1886 г.

емый средою независимо отъ воли и даже отъ вѣдома аэронавта. Участь
подобнаго шара не въ рукахъ человѣка; аэронавтъ не въ состояніи да
же удержать его на желаемой высотѣ, такъ какъ достаточно, напримѣръ,
одного солнечнаго луча или вліянія сираго и холоднаго воздуха для
того, чтобы шаръ немедленно поднялся или опустился на нѣсколько
сотъ метровъ.

Что же касается управляемыхъ шаровъ, то, очевидно, они могли бы
выполнять свое назначеніе лишь тогда, когда обладали бы абсолютною
скоростью, на столько большою, чтобы быть въ состояніи бороться съ
вѣтромъ средней силы. Для этой цѣли необходимъ могучій двигатель,
слѣдовательно, большая подъемная сила, т. е. большое воздухоизмѣще-
ніе, а при такихъ условіяхъ сопротивленіе къ движенію въ воздухѣ
будетъ столь велико, что если машина и будетъ въ состояніи преодо¬
лѣть это сопротивленіе, то самый шаръ не выдержитъ напора и разо¬
рвется, подобно привязному шару во время сильнаго вѣтра. Недавніе
опыты Ренара и Кребса въ Парижѣ, надѣлавшіе столько шума и ка¬
завшіеся многимъ, какъ бы предвѣстниками разрѣшенія столь важнаго
вопроса объ управленіи воздушными шарами, увѣнчались такимъ от¬
носительнымъ успѣхомъ, лишь благодаря тому обстоятельству, что изобрѣ¬
татели съумѣлн выждать благопріятныя условія, т. е, полнѣйшій штиль,
или очень слабый вѣтеръ. Вообще этотъ вопросъ объ управляемыхъ
шарахъ достаточно исчерпанъ, и намъ кажется излишнимъ дольше о
немъ распространяться.

Природа сама указываетъ путь по которому мы должны направлять
наши изслѣдованія для разрѣшенія настоящей задачи. Миріады птицъ
и насѣкомыхъ свободно летаютъ вокругъ насъ, не нуждаясь, однако, въ
воздушныхъ шарахъ, хотя всѣ они значительно тяжелѣе измѣіцаемаго
ими воздуха. Что же они дѣлаютъ, эти природные летатели для того,
чтобы удержаться на воздухѣ и свободно производить всѣ тѣ сложныя
эволюціи, которыя возбуждаютъ въ насъ удивленіе и восторгъ? Чтобы
уяснить себѣ этотъ вопросъ, необходимо, во первыхъ, разсмотрѣть законы
сопротивленія воздуха и, во вторыхъ, изслѣдовать самый механизмъ
птичьяго полета, и тогда только мы будемъ въ состояніи вывести за¬
ключеніе относительно возможности подражанія природнымъ летателямъ.

Точные законы сопротивленія среды вообще и воздуха, въ особен¬
ности, еще недостаточно изслѣдованы; тѣмъ не менѣе судостроители
проектируютъ суда, которыя послѣ постройки вполнѣ оправдываютъ
возлагаемыя на нихъ надежды, т. е. достигаютъ предположенной въ
проектѣ скорости при вычисленной заранѣе работѣ машины. Эти резуль¬
таты могутъ быть достигнуты на основаніи эмпирическихъ данныхъ,
выведенныхъ частью изъ самой практики, частью же изъ большаго ряда
опытовъ, предпринятыхъ знаменитыми учеными всѣхъ странъ. Этими
же самыми данными будемъ пользоваться н мы для опредѣленія сопро¬
тивленія воздуха въ разсматриваемомъ нами вопросѣ.

Галилей, Ричіолли, Ла-Гиръ и другіе ученые старались еще въ XVII

•О

столѣтіи опредѣлить законы, которымъ подчиняется сопротивленіе среды
движенію въ ней тѣлъ. Ньютонъ былъ первый, который въ XVIII сто¬
лѣтіи далъ теорію сопротивленія жидкостей, которая, почти до сихъ
поръ, сохранила право гражданства въ наукѣ. Въ прошломъ столѣтіи
французскіе ученые Д’Аламберъ, Кондорсе и Боссю произвели замѣ¬
чательныя изслѣдованія для опредѣленія сопротивленія воды и воздуха
на наклонныя плоскости и первые убѣдились въ томъ, что результаты
ихъ опытовъ нисколько не соотвѣтствуютъ закону Ньютона, на основа¬
ніи котораго сопротивленіе, претерпѣваемое наклонной плоскостью, дви¬
жущейся въ жидкости, пропорціонально квадрату синуса угла встрѣчи.
Далѣе, другіе изслѣдователи: Борда, Робинсъ, Хутонъ, Бофуа, Дюбуа,
Нордмаркъ, Чапманъ, Россель, Тибо, Дюшемеиъ, Жоессель и Фроудъ, а
изъ русскихъ ученыхъ Д. И. Менделѣевъ и М. А. Рыкачевъ также стре¬
мились разслѣдовать сложный вопросъ о сопротивленіи воды и воздуха,
посредствомъ разнообразныхъ приборовъ и пріемовъ, Беѣ они, придя
къ заключенію, что ньютоновскій законъ сопротивленія жидкости на на¬
клонныя плоскости не вѣренъ, пробовали выражать результаты опытовъ
въ эмпирическихъ формулахъ, подбирая коэффиціенты, которые возможно
ближе сходились бы съ истиной. Одинъ изъ самыхъ даровитыхъ изслѣ¬
дователей — французскій полковникъ Дюшемеиъ вывелъ изъ опытовъ сво¬
ихъ предшественниковъ и изъ собственныхъ наблюденій формулы сопроти¬
вленія жидкости на наклонныя плоскости. Эти формулы можно принять
за вполнѣ удовлетворительныя, такъ какъ величины, вычисляемыя но нимъ,
сходятся вполнѣ съ величинами, полученными посредствомъ опытовъ.

Пользуясь этими формулами, мы постараемся доказать научную не¬
состоятельность до нынѣ созданныхъ теорій для объясненія полета птицъ
и предложить новое рѣшеніе этого сложнаго вопроса, примѣняя къ нему
законы, которые мы выводимъ ниже для аэроплановъ.

ч*

Если бросить бѣглый взлядъ па литературу, трактующую о законахъ
полета птицъ, *) то легко уловить въ массѣ невыдерживающихъ нау¬
чной критики предположеній, — одно главное основное положеніе, а именно,
что птица, ударяя крыльями сверху внизъ, встрѣчаетъ въ воздухѣ под¬
держивающую ее опору и что движеніе ея впередъ есть только послѣд¬
ствіе наклоннаго положенія крыла при его опусканіи (переднимъ ре¬
бромъ внизъ), причемъ нормальное сопротивленіе воздуха крылу, разла¬
гается на двѣ составляющихъ: одну вертикальную, равную вѣсу птицы —
подъемную силу, вторую лее горизонтальную — попутный импульсъ. Изъ
этого слѣдуетъ, что движеніе впередъ не составляетъ необходимаго
условія для поддержанія птицы въ воздухѣ.

Большинство заслуживающихъ вниманія авторовъ варьируютъ на
эту основную тему; а также они полагаютъ, что хвостъ дѣйствуетъ на

*) Заимствуемъ изъ А Их, Ейтопй: „Еззаі бііг Г аррагеіі Іосотоіеиг йез оізеаихи,
Рагіз, 1874. Ма88оп, Ейііеиг. р. 473 — 504, списокъ авторовъ, изучавшихъ вопросъ
о іюлетѣ птицъ —въ историческомъ порядкѣ:

Агізіоіе — сіе апітаіішп іпсезбіі.

Саіі Рііпіі зесипсіі. Нізі. паіиг., 1. X, сіі. 1ЛѴ.

Оеиѵгез сіе Оаііеи ігасі. сіе СЬ. БагетЪеіъг, 4. И сіи тоиѵетспі сіе тизсіез, Пѵ.
1, сЬ. ѴШ р. 341.

АІЪегіі Мадпі. Орегит, і. V. р. 129.

Ргёсіёгіс У/, етрегеиг сѴАІІетадпе 1. с.

Веіоп. 1. с. р. 40.

АМгоѵапйе. 1. с. 1599.

РаЬгісе (V Адиарсисіеиіе. 1. с. Бе аіагит асііопе, Ьос езі сіе ѵоіаіи.

( хаіііёе , 1)І8сог8і е сПтозігагіоііе таіЬетаіісЬе, 4. Ш. р. 11, 1055.

Оаззепсіі. Орега отпіа, 1058, Бе ѵі тоігіее еі тоііопіЬиз. Бс ѵоіаіи, р. 537.
Реап Нау. 1. с. 1070.

ВогеІІі. 1. с. 1-ге ёсі. 1680; 2 есі 1685; 3-е ёй. 1710. Бе тоіи апітаііит. Бе ѵоіаіи.
Соіііпз. 1. с. 1685.

Реггаиіі , Оеиѵгез, Ьеуйе, 1 7 21 ^ МёсапЦие Йез оізеаих.

РаѵепиВагПіег. 1. с. р. 195.

Рагепі. Ез8аіз сіе таіЬётаіідиез, і. III р. 377 еі 380.

Нёггззапі. 1. е. 1748.

ВиЦ'оп. Нізіоіге паіигеііе, оізеаих. 1749.

Ѵісд-сѴАгуг. 1. с. 1772.

ВіІЬегзсШад. Ѵоп йет Еіи^е йегѴб^еІ. ЗсЬгіГіеп сісг ВегІіпізсЬеп ОсзсІІзсЬаІі
паіигГогзсЬепйег Егеипсіе. 2\ѵеііег Ьапсі. 1781 — 1784. р. 214.

НиЪег. ОЪзегѵаііопз зиг 1е ѵоі йез оізеаих сіе ргоіе. 1784.

Маисіиді. 1. с. р. 355. Бе 1’аііе сопзіеіегёе еп рагіісиііег еі сіи ѵоі.

Вагііьег. 1. е. 1798.

Сиѵіег. Апаі. сотр. 1800.

Ргпк. 1805.

8с1ьгст1с. Ѵош Еіи^е йег Ѵб°;е1. Огипйгізз сіег аіідетеіпег Каіиг^езсЬісЬіе ипй
Хооіоціе.

Ттіетанп. 1. с. 1810.

С ІіаЬггег. Еззаьзиг 1е ѵоі йез іпзесіез еі оіізегѵаііопе зиг Іа тёсапЦие йез той-

подобіе руля при поворотахъ, перемѣщеніе же центра тяжести для эво¬
люцій зависитъ отъ положенія ногъ и головы птицы и т. и. ошибоч¬
ныя предположенія встрѣчаются постоянно.

Даже такое свѣтило науки, какъ членъ французской академіи, про¬
фессоръ Маре, который цѣлымъ рядомъ новыхъ и крайне остроумныхъ
опытовъ, произведенныхъ посредствомъ весьма точныхъ приборовъ, имъ
же изобрѣтенныхъ, съумѣлъ уловить дѣйствительныя движенія крыла
птицы во время полета и его послѣдовательно измѣняющіяся положе¬
нія — и тотъ, подъ вліяніемъ укоренившагося ложнаго понятія о полетѣ,
не извлекъ изъ своихъ драгоцѣнныхъ изслѣдованій того истиннаго
смысла, который изъ нихъ вытекаетъ, если взглянуть на дѣло съ пра¬
вильной точки зрѣнія.

Борелли — первый, а затѣмъ Навье и др. ученые, пытались подвер¬
гнуть вычисленію работу, расходуемую птицей вовремя полета, что при¬
вело ихъ къ невѣроятнымъ результатамъ, какъ напримѣръ, что лас¬
точка, во время полета должна производить работу равную ]/і т лоша¬
диной силы и что сила грудныхъ мышцъ птицы должна въ 10,000 разъ
превосходить ея вѣсъ и тому подобнымъ абсурдамъ.

Дѣйствительно, если придерживаться вышеизложенной, до нынѣ при¬
нятой, теоріи и пользоваться для вычисленія эмпирическими формулами

ѵетепіз рго^геззііз сіе І’Ьоттѳ еі сіез апітаих ѵегіеЪгёз, 1823, р. 300. О и ѵоі без
оізеаих р. 320. Мёсапізте сіи ѵоі сіез оізеаих.

'Іесиь Мйііег. МапиеІЩе рііузіоіоціе, 4-е ёсі. іі-асі. Лоиічі. 1845. II. р. 188.’’

К. Мііпе-Есііѵагсіз. Еіётепіз сіе яооіоще. 1834, р. 200.

Мае Сгаіііѵгау. Нізіоіге Вез оізеаих сіе Іа О гаи сіе Вгеіащіе. 1837.

Вгізіьор Агі. Моііоп; Тосісі’з Сусіоресііа оі апаіотіа апсі рііузіоіо^іа, 184 7, ѵоі
III р. 424. Е1ЩЫ оі ЬігПз.

Зігаизз-Вигскііеіт. ТЬёоК^іе сіе Іа паіиге, 1852. і. I. р. 257 — 355; 1. Ш. р.
345—445

Заіѵіп еі Вгосіегіск. Еаиеоппегіе сіез Пез Вгііаппіфіез. 18о5.

6г Ігаші-Теиіоп. Ргіпсірез сіе тёсапщие апітаіе ои ё іи сіе сіе Іа Іосотоііоп сіісй
1’іютте еі іез апітаих ѵегіёЬгёз, 1858. Би ѵоі. р. 325.

В'Езіегио. Би ѵоі сіез оізеаих. Іпсіісаііоп сіез 7 саз сіи ѵоі гатё еі сіез 8 саз

сіи ѵоі а ѵоііез. 1861.

Віаіз. 8иг 1е ѵоі Пез оізеаих еіс. С. К. АсаПётіе сіез 8сіепсез. Аѵгіі, 18Ы, і
ЫІ р. 96.

К. Огѵеп. Апаі. сотр. В И. 1866.

Магеу, Мётоігез зиг 1е ѵоі сіез іпзесіез еі сіез оізеаих. Апп. сіез 8с. паіиі.
1869 еі 1872.

Т Ѵепііат. Ьосотоііоп аёгіеппе; МопПе сіе Іа зсіепсе, 186с.

Ве Вису. Ѵоі сіез оізеаих, Пез сЬаиѵсз-зоигіз еі сіез іпзесіез.

Нагііпу. АгсЬ. пёегіапсіаізез, 1869.

Кгагир. Зиг 1е ѵоі Пез оізеаих. СорепЬадие, 1869.

ВеШдгеіѵ. Йетез Веіі. Оп іііе рііузіоіо^у оі \ѵнщз, Ьеііщ ап апаіузіз оі іЬе то-
зет епіз Ъу \ѵМс!і іІЩІіі із ргосіисесі іп іііе іпзесі, Ьаі, апсі Ьігсі. Тгапз. оі іііе Коуаі

ѵос. о! ЕПітЬ. 1872. . Т е 0г

Кромѣ того во французскомъ журналѣ «ГАёгопаиіе» (Іапз, Кие Ьаіауеііе, . о).

можно найти много весьма интересныхъ статей но тому же предмету, между про¬
чимъ см. Сіі. Наиѵеі— сіе КОиѵгіё;— Нигеаи-сІе-ѴШепеиѵе, ы мн. др.

— 10 —

полковника Дюшемена, основанными на многочисленныхъ опытахъ, то
легко убѣдиться, что существующія птицы не въ состояніи летать.

Возьмемъ для примѣра сарыча (Вніео), поверхность крыла котораго
примемъ въ 0,1 кв. метра (въ дѣйствительности гораздо меньше); опре¬
дѣлимъ въ 0, ‘2 метра разстояніе отъ центра давленія крыла до его оси
вращенія; число ударовъ крыла оказывается, по наблюденіямъ, равно
пяти въ секунду и предположимъ, наконецъ, что амплитуда колебанія
достигаетъ 120й (въ дѣйствительности она гораздо меньше). Отсюда
легко опредѣлить тангенціальную скорость опусканія центра давленія
крыла; она будетъ:

2тг х 0,2 X 120 _ ѵ_

Ѵ = 360 X 0,2 - = 2’07 Ме'Г1’-

Если теперь принять формулу Дюшемена, опредѣляющую сопроти¬
вленіе, претерпѣваемое плоскостью, движущеюся въ воздухѣ вокругъ не¬
подвижной оси, находящейся въ этой плоскости, получимъ *):

п о Ч ЛГ2 / , ! 0,8122 1/8 V

1 — 8, А. V ( 1 у ѵ г )

0,027 X

гдѣ К— выражаетъ сопротивленіе, претерпѣваемое крыломъ, въ ки¬
лограммахъ,

8— поверхность крыла; въ данномъ случаѣ равняется 0,1 кв. метра
А- удѣльный вѣсь воздуха, или массу кубическаго метра воздуха,
выраженнаго въ килограммахъ; принимая плотность воздуха въ 850 разъ

менѣе плотности воды, получимъ А = — ^ гдѣ у выражаетъ ускоре-

ніе тяжести; </=9,8, слѣдовательно,

А ==

1000

9^X850- = °’1: 2 КГР-

V — обозначаетъ тангенціальную скорость опусканія крыла; въ дан¬
номъ случаѣ V равно 2 метрамъ,

I — выражаетъ разстояніе центра давленія крыла отъ оси вращенія:
въ разсматриваемомъ случаѣ I— 0,2 метра.

Вставляя эти цифры на мѣсто соотвѣтствующихъ знаковъ въ преды¬
дущей формулѣ, получимъ:

П - 0,027 X 0,1 X 0,12 X 4 (1 + о^>27ХО,2 ' ) =

гр.

для каждаго крыла; слѣдовательно, для обоихъ крыльевъ будемъ имѣть

КесІісгсЬез ехрёгітепЫез зиг Ісз 1 оіз сіе Іа гезізіапсс Лез Пиісіез, раг М. 1с
Соіопеі БисЬетт. Метогіаі Ле ГагШІегіе, № У. р. 275.

184 грамма; ото есть подъемная сила, поддерживающая на воздухѣ
птицу, вѣсъ которой чуть ли не въ 10 разъ превосходитъ это число;
отсюда вытекаетъ, чго при разсматриваемыхъ условіяхъ, существующихъ
въ дѣйствительности, въ природѣ, птица не была бы въ состояніи ле¬
тать. Далѣе, если при вышеиринятыхъ размѣрахъ крыла будемъ увели¬
чивать скорость взмаховъ до тѣхъ поръ, пока встрѣчаемое крыломъ со¬
противленіе будетъ равно вѣсу птицы и полученную, такимъ образомъ,
тангенціальную скорость умножимъ на это сопротивленіе, то получимъ
настолько громадную работу, что перестанемъ удивляться выводамъ Бо-
релли и Навье.

И такъ, мы видимъ, что придерживаясь принятой теоріи, называемой
портоптерной“ *), мы доходимъ до абсурда; съ другой стороны, точныя
изслѣдованія профессора Маре, посредствомъ самопишущихъ приборовъ,
доказали, что крыло, дѣйствительно, принимаетъ тѣ послѣдовательныя
положенія, на которыя указываетъ ортоитерная теорія; откуда же про¬
исходитъ это разногласіе? Оно происходитъ просто отъ того, что изслѣ¬
дователи, даже такіе, какъ профессоръ Маре, упускаютъ изъ виду по¬
ступательное движеніе птицы во время наблюдаемаго взмаха крыла. На¬
добно замѣтить при этомъ, что скорость поступательнаго движенія всегда
гораздо больше тангенціальной скорости центра давленія крыла при
взмахѣ.

Принимая въ расчетъ этотъ, упущенный изъ вида, факторъ, все дѣло
измѣняется. Возьмемъ, для примѣра, попрежнему сарыча, при тѣхъ же
самыхъ условіяхъ; примемъ быстроту его полета V въ 20 метровъ, а
такъ какъ мы выше опредѣлили скорость V' центра сопротивленія С
при взмахѣ крыла въ 2 метра, то изъ этого слѣдуетъ, что точка С, въ
одно и тоже время перемѣщаясь горизонтально на величину V и вер¬
тикально па величину V', относительно спокойнаго воздуха, будетъ, въ
дѣйствительности, перемѣщаться но равнодѣйствующей этихъ двухъ вели¬
чинъ V и V', т. е. по діагонали V", слѣдовательно, и будетъ встрѣчать ча¬
стицы воздуха по этому же направленію. Но такъ какъ V въ 10 разъ
меньше V, то равнодѣйствующая У" этихъ двухъ скоростей будетъ обра¬
зовать съ горизонтальнымъ направленіемъ полета V уголъ щ тангенсъ

У' У' л і

котораго обусловится отношеніемъ -у’ а такъ какъ -у- = 0,1, то са¬
мый уголъ ю и не превзойдетъ 6°, (1$ б°— 0,105).

Принимая теорію ортоптерную, крыло должно при взмахѣ внизъ (при¬
чемъ переднее его ребро находится ниже задняго) встрѣчать нормаль¬
ное сопротивленіе К, которое, разлагаясь на проекціи по направленію
V' и но V, составляетъ подъемную силу К/ и поступательный импульсъ К

Для того чтобы этоть импульсъ К" существовалъ и былъ въ самомъ
дѣлѣ попутнымъ, т. е. но направленію полета, необходимо чтооы плос¬
кость крыла, поперечный разрѣзъ котораго изображенъ на чертежѣ

*) ОрѲоі — прямой, тстероѵ — крыло.

— 12 —

лишен Л В, находилась внутри угла, образуемаго скоростями V и V”.
Дѣйствительно, если бы крыло находилось внѣ этого угла, т. е., напри¬
мѣръ въ АД, или А2В2, то въ первомъ случаѣ, проекція К/', нор¬
мальнаго сопротивленія К,, по направленію У, вмѣсто того, чтобы слу¬
жить попутнымъ импульсомъ, препятствовала бы движенію, такъ какъ
она направлена въ обратную сторону. Подобнымъ образомъ крыло не
должно также принимать положеніе А2В2, потому что сопротивленіе
воздуха, дѣйствующее но направленію V", въ этомъ случаѣ ударяло бы
не на нижнюю, а на верхнюю часть крыла; понятно, что этого рода
сопротивленіе будетъ препятствовать полету. Можно также доказать,

что положеніе крыла не должно совпадать ни съ направленіемъ V, ни
съ направленіемъ V'', потому что, въ первомъ случаѣ, импульсъ, т. е. проек¬
ція иа направленіе движенія, будетъ нуль, во второмъ же случаѣ, кры¬
ло никакого нормальнаго сопротивленія испытывать не будетъ, слѣ¬
довательно, импульса опять таки не будетъ. И такъ, попутный импульсъ
будетъ или отрицательный, или нуль — во всѣхъ тѣхъ случаяхъ, когда
крыло не занимаетъ положенія внутри угла ш, и будетъ максимумъ, когда
уголъ а (встрѣча плоскости крыла съ воздухомъ по равнодѣйствующей

V") будетъ, приблизительно, сс= ѵ . Но такъ какъ уголъ си=Р°. то уголъ

6°

* долженъ быть ос=— =3°, слѣдовательно, весьма незначителенъ,— и

і— і

нормальное сопротивленіе плоскости будетъ столь близко къ нормаль¬
ной движенію, что проекція этой нормали по направленію V будетъ
очень незначительная. Эта проекція, согласно теоріи Маре, и даетъ ве¬
личину поиутпаго импульса. Мы видимъ, приэтомъ насколько она будетъ
мала въ данномъ случаѣ, и нельзя допуститъ, чтобы выражаемое ею усиліе
было въ состояніи придать птицѣ ту значительную скорость, которою она

— із ~

обладаетъ, тѣмъ болѣе, что этотъ импульсъ долженъ сохраниться въ
въ формѣ живой силы до слѣдующаго удара крыльями.

Остановимся на нашемъ послѣднемъ выводѣ и посмотримъ куда насъ
привела неумолимая логика?

На вышеприведенномъ чертежѣ мы видимъ, что плоскость крыла,
(поперечное сѣченіе котораго, вертикальною плоскостью параллельной
направленію полета, неизбѣжно должно при опусканіи занимать указан¬
ное положеніе АВ), составляетъ съ абсолютнымъ направленіемъ дви¬
женія (относительнымъ вѣтромъ) небольшой уголъ; въ этомъ случаѣ, со¬
противленіе, претерпѣваемое крыломъ происходитъ отъ относительнаго
къ крылу по V" вѣтра; это сопротивленіе В, зависящее главнымъ обра¬
зомъ отъ движенія впередъ V, разлагаясь на составляющую но верти¬
кали, К', порождаетъ подъемную силу, поддерживающую птицу на воз¬
духѣ. Но подобное положеніе крыла, есть ничто иное, какъ аэропланъ.
Здѣсь движеніе птицы впередъ является не какъ второстепенный
фактъ, но какъ источникъ подъемной силы. И такъ, въ разсматриваемомъ
случаѣ, мы невольно дошли до аэроплана.

Такимъ образомъ, ортоптерная теорія становится лицемъ къ лицу
передъ неизбѣжной дилеммой. Если не примемъ въ расчетъ движеніи
птицы впередъ — мы дойдемъ до абсурда, какъ указано выше; если же
его примемъ, то ортоптерная теорія сводится къ аэропланной .

Доказавъ несостоятельность ортоптерной теоріи, разсмотримъ теперь
законы, которымъ подчиняются аэропланы; для этого будемъ пользовать¬
ся эмпирическими формулами, выведенными тѣмъ же полковникомъ Дю-
шеменомъ для опредѣленія сопротивленія, встрѣчаемаго плоскостью дви¬
жущейся въ воздухѣ и образующей съ направленіемъ движенія н екото¬
рый уголъ.

Но этой формулѣ, называя:

К — нормальное сопротивленіе на наклонную плоскость, встрѣчающую
жидкость подъ угломъ а,

К — коэффиціентъ, зависящій отъ того, движется ли плоскость, или
жидкость,

V — скорость движенія,

8 — поверхность плоскости и

Д — плотность жидкости, — получается: ")

/ 8іпа. Созос Со82оСѵ 28. \ 2. Д.8іиа /т\

Ь ~ К Ѵ 1 6,48 1 3,52 ) 1 + 8іч*а

НесЬегсЬеа ехрсгіш. сіс Ооі. Шісіістіи |». 227.

— 14 —

Если жидкость движется, а плоскость неподвижна, то К=0,9318,
если же движущаяся плоскость встрѣчаетъ неподвижную жидкость, то
нужно принять К=0, 6270 *) для нормальной встрѣчи.

Кромѣ того, изъ опытовъ Тибо, Бофуа, того же Дюшемена и въ по¬
слѣднее время Жоесселя видно, что коэффиціентъ К измѣняется съ
измѣненіемъ угла а, а именно: при уменьшеніи а отъ 90° до 0° этотъ
коэффиціентъ постепеиио увеличивается и при величинахъ я близкихъ
къ нулю достигаетъ величины, почти вдвое большей, чѣмъ первоначаль¬
ная. Такимъ образомъ, этотъ коэффиціентъ можно выразить формулою

2 - Соз7.

что согласуется съ результатами большаго числа опытовъ.

ІГ такъ, въ формулѣ (I) слѣдуетъ замѣнить К выраженіемъ К

и спеціально для случая, который мы будемъ разсматривать, именно,
случая движенія плоскости въ неподвижной средѣ.

К — 0,627

2 __ 1,254

2 — С 087. 2 — ('087

Вмѣстѣ съ тѣмъ наблюденія Дюшемена надъ сопротивленіемъ воз¬
духа привели его къ заключенію, что оно возрастаетъ быстрѣе квадрата
скорости (это было замѣчено и прежде). Дюшеменъ приписываетъ это
явленіе упругости сжимаемаго воздуха. Для того, чтобы выразить это
свойство воздуха, Дюшеменъ, на основаніи многочисленныхъ наблюденій,
далъ слѣдующую формулу для выраженія плотности А **).

Въ этой формулѣ о означаетъ плотность жидкости, V — скорость
движенія, а у скорость, съ которою упругая жидкость устремляется
въ пустое пространство. Для воздуха у — 416 метрамъ.

Такъ какъ отношеніе плотности воздуха къ плотности воды при

обыкновенныхъ условіяхъ равняется

850 > Т°

1000 / V ѵ

~ ,г/Х85()\ 1 410/ КИЛ0ГР*

Здѣсь д выражаетъ ускореніе
Если теперь въ формулу (I)
для К и А, то получимъ:

силы тяжести, т. е., 9,81 метровъ,
вставимъ соответствен н ыя выраженія

1,254 /

2 — С087 \ ^

8ІП7.С087

6,48

Соз27 \ 28.Ѵ2.8ІП7
3,52 / 1 -р- 8іп*а

850 X 9,81

) НесЬсгсІіез сіс. Бисіістіп. р. 107.

**) 1. С. р. 260.

— 15 —

Затѣмъ, произведя упрощенія и сокращенія и замѣнивъ 8іп*. Соз*

йіп2а

выраженіемъ — , имѣемъ:

К=гО, 0000158332(45, 619+12, 9бСов2а— 3,52 8ш2ос)х

8іпа(416+Ѵ) _ 2

^(1'+8іпа2)(2 — Со8+і *к

Здѣсь площадь 8 выражена въ квадратныхъ метрахъ, скорость V
въ метрахъ, въ секунду и сопротивленіе И — въ килограммахъ.

Эта формула сопротивленія выражаетъ нормальное сопротивленіе,
претерпѣваемое плоскостью 8, встрѣчающею со скоростью V неподвиж¬
ный воздухъ, подъ угломъ сс къ направленію движенія. Нормальное со¬
противленіе II разлагается на двѣ составляющія: одну перпендикуляр¬
ную къ направленію движенія (подъемную силу) К/

К/ = К. Со8 ос

и Другую К", прямо противоположную направленію движенія.

И” — К. 8іпа

К" — Е ’. Т оа . (III)

Если при этихъ условіяхъ вѣсъ плоскости Р будетъ равенъ подъ¬
емной силѣ К', то движеніе должно происходить по горизонтальному
направленію. Слѣдовательно, для того чтобы получить горизонтальное
движеніе плоскости, нужно уравнять Р съ ІР; для этого должно быть

Г = Е. Сов*

или, вставляя вмѣсто К его выраженіе (II) получимъ:

~ \ Віиос.Сояос (41Ь+У ) ^т<> р,

Р=0, 00001 583В2 (45,010 + 12,90 Сок2*— 3,52 8ш2а)— - — ,-.(;-а) \ '.Ь

или же проще

Р= 0,0000079100 (45,019+12,90 Соз2а— 3,528іп2«) X

8іп2^ (416 + V) .,2 о
^(1+8іп2ос) (2- Сова)

ЦТ)

Эта формула даетъ намъ число килограммовъ, которое способна удер¬
живать на воздухѣ плоскость въ 8 кв. метровъ, движущаяся но гори¬
зонтальному направленію въ неподвижномъ воздухѣ со скоростью \
и составляющая съ направленіемъ движенія уголъ га

✓

— ІГ) —

ТАБЛИЦА А,

Величины (Р) килограммовъ вычислены по формулѣ (IV).

гх

V— 5

Ѵ=10

У =15

У =20

Ѵ=25

У =30

20'

0,05675

0,22969

0,52340

0,94032

1,48000

2,16425

40'

0.11339

0,45905

0,82987

1,87887

2,96942

4,32443

1°

0,17001

0,68814

1,56648

2,81713

4,45215

6,48494

1°30'

0,25435

1,02947

2,34350

4,21453

6,66007

9,70019

2°

0,33834

1,36944

3,11740

5,60634

8,86037

12,9036

2°30'

0.42179

1,70720

3,88629

6,98910

11,0457

16,0861

3°

| 0,50461

2,04242

4,64937

8,36143

13,2145

19,2447

4°

0,66300

2,70374

0,15482

11,0688

17,4934

25,4760

5°

0,82784

3,35146

7,62753

13,7174

21,6792

31,5720

6°

0,98365

3,98135

9,06320

16,6790

25,7597

37,5145

7°

1,13434

4,59125

10,4516

18,7961

29,7057

43,2622

1,27971

5,17965

11,7910

21,2050

33,5127

48,8054

9°

1,41949

5,74538

13,0790

23,5210

37,1730

54,1360

10°

1,55282

6,28514

14,3074

25,7303

40,6641

59,2210

ТАБЛИЦА В.

Величины (Т) килограммометровъ вычислены по формулѣ (XI).

Ѵ=5

Ѵ=10

Ѵ=15

У =20

У =25

У =30

20'

0,020888

0,164312

0,551767

1,30521

2,54703

4,4003

40'

0/325834

0,204365

0,688553

1,63305

3,1947

5,5321

1°

0.034075

0,27106

0,916279

2,17880

4,2738

7,4178

1°30'

0,052539

0,42053

1,42663

3,40302

6,7514

11,6428

2°

0,078277

0,62917

2,139067

5,11156

10,0664

17,5400

2°30'

0,111316

0,89633

3,051322

7,29880

14,3875

25,0926

0,151466

1,22125

4,161082

9,95980

19,6445

34,2797

4°

0,252798

2,04159

6,96927

16,6759

32,9124

57,4662

5°

0,381370

3,08312

10,51597

25,1982

49,7479

86,8881

' ‘ 6°

0,536172

4,33552

14,7948

36,2564

70,0169

122,3103

7°

1 0,715632

5,78830

19,7555

47,3532

93,5159

163,3806

8°

0,918497

7,43047

25,3629

60,7990

120,0784

209,7972

9°

1,143357

9,25074

31,5783

75,7028

149,5214

261,2484

10°

1,388257

11,23315

37,8477

91,9354

181,5877

317,2884

На основаніи этой формулы составлена прилагаемая при семъ та¬
блица (А). Бъ этой таблицѣ вычислены величины Р для разныхъ вели¬
чинъ угла а и скоростей V, при площади равной 1 квадр. метру. Изъ
этой таблицы видно, сколько килограммовъ въ состояніи удержать на
воздухѣ одинъ квадратный метръ плоскости при горизонтальныхъ ско¬
ростяхъ У, измѣняющихся отъ 5 до 30 метровъ въ секунду и углахъ
встрѣчи отъ 20' до 10°.

Для того, чтобы изъ этой таблицы получить подъемную силу любой
плоскости въ 8 квадратныхъ метровъ, слѣдуетъ только величину Р,
взятую изъ таблицы умножить на 8.

Нодобнымъ-же образомъ составлено графическое изображеніе измѣ¬
ненія величинъ Р, согласно каждому столбцу вышеупомянутой табли¬
цы. На оси х — овъ отложены абсциссы:

(К, Оосг, Оа3 .

длины, соотвѣтствующія дугамъ угловъ а, а на оси у — овъ орди¬
наты

ОцАі, 0^2 А2 , СС3А3, • • •

ОСіВ1, ОС2В2, ОСзВз, . . .

ОцС'і, ОСзСз, • . •

соотвѣтствующія величинамъ Г, полученнымъ изъ приложенной табли¬

цы послѣдовательно въ столбцахъ I, П. ПІ,
возрастающихъ отъ 5 до 30 метровъ и

и т. д., т. е., при скоростяхъ
увеличивающихся углахъ а

Оказывается, что линіи, соединяющія соотвѣтственныя, разнымъ скоро¬
стямъ, группы точекъ

А, А2 А3 . . .

Ві Вз В;* . . .

Сі Со с3 . . .

суть прямыя линіи, проходящія всѣ, очевидно, черезъ начало коорди¬
натъ, такъ какъ при а=0 и Р, для всѣхъ скоростей, будетъ тоже нуль.

Этотъ результатъ даетъ намъ право, до извѣстной степени, упростить
формулу (IV). Прямолинейное измѣненіе двухъ величинъ, хну, изъ
коихъ одна есть функція другой, алгебраически выражается прямою
пропорціональностью у— Ах, гдѣ А есть постоянный коэффиціентъ. Въ
данномъ случаѣ перемѣнныя величины — Р и а, слѣдовательно Р— Аа.

Чтобы опредѣлить величину коэффиціента А, слѣдуетъ только сдѣ¬
лать а— 1 и изъ формулы (IV) получимъ

Р=0, 000016153 (416+Ѵ) Ѵ2.8.а . . (V)

Эта формула даетъ, величины Р, вычисленныя въ таблицѣ (А) конеч¬
но, лишь съ нѣкоторымъ приближеніемъ и только въ небольшихъ пре¬
дѣлахъ угла а, но она подкупаетъ своей простотой; такъ что мы бу¬
демъ ею пользоваться, по преимуществу, съ условіемъ провѣрить полу¬
ченные результаты формулою (IV), какъ болѣе точною.

Формулу (ІѴ)можно еще выразить весьма близко эмпирическою формулою

Р=0, 00021 7486 (416+Ѵ) Ѵ2.8. 8іи (4,25а)

Разсматривая послѣднюю формулу, мы видимъ, что Р максимумъ

соотвѣтствуетъ а:

7Г < 1

_ V— —

2 ^ 4,25

; такъ какъ 8іпа достигаетъ тогда наи¬

большей своей величины, что доказываетъ ея большое согласіе съ форму¬
лою (IV), въ которой величина Р принимаетъ наибольшее значеніе при

углахъ а, близкихъ къ тому же значенію — X— —

2 4,2э

Примѣняя эту формулу для вычисленія сопротивленія, получаются
данныя, совпадающія съ результатами опытовъ *).

И такъ мы видимъ, что съ помощью формулы (IV) или, проще, фор¬
мулы (V) (въ означенныхъ предѣлахъ), мы можемъ легко опредѣлить
подъемную силу движущейся въ воздухѣ наклонной плоскости.

*) ГгаПё Шёогщие еі ехрегітепЫ Ц’ЬуЙгоПупагащие раг М. ГаЪЪё ВоззиЪ.
1787. і. II р. 411.

Далѣе, намъ надо опредѣлить, какую работу придется затратить,
чтобы заставить нашу плоскость двигаться горизонтально при данныхъ
условіяхъ.

Работа Т будетъ, очевидно, равняться претерпѣваемому сопротивле¬
нію р (по направленію противоположному движенію), умноженному на
скорость V. Разсмотримъ это сопротивленіе. Оно будетъ состоять изъ
трехъ различныхъ элементовъ:

Р=рг+Р*+Р»

Первый изъ нихъ, т. е. рі будетъ слагающая сопротивленія К, за¬
висящая отъ встрѣчи воздуха съ плоскостью 8 подъ угломъ а. Мы ви¬
дѣли (111), что эта слагающая

К" =* К'.Тда

слѣдовательно,

Рі = К" = К'.Тда

а такъ какъ въ данномъ случаѣ мы приняли

РѴ = Р

то для плоскости 8 получимъ:

рі = Р.Тда.8

(П)

Зная вЬсъ прибора Р и уголъ ос можно опредѣлить рі.

Второй элементъ — рг будетъ зависѣть отъ миделеваго сѣченія аппа¬
рата, по преимуществу лодки или корпуса птицы. Если назовемъ ,9
— плоскость миделя прибора, то

р,=* -2~К.о

гдѣ К — коэффиціентъ, зависящій отъ формы лодки, и о —вѣсъ кубиче¬
скаго метра воздуха:

* 1000

о - н5() КГР.

Принимая для К величину 0,05, которая получилась опытами для
нѣкоторыхъ судовъ хорошаго образованія *), имѣемъ:

__ 9. Ѵ2.0, 05.1000
^2~ 279,81. 850

При обыкновенныхъ условіяхъ и для облегченія вычисленій, можемъ
принять величину 5 равною 0,01 поверхности 8 всего приоора. Эю со¬
вершенно достаточно въ практикѣ для летательнаго снаряда, хотя у
птицъ это отношеніе немного измѣняется, тогда:

*) Сатращпас. — Могіп.

20 —

0,05.0,01.1000 0 у2
р2~" 2. 850. 9,81 Ь,Ѵ

или, окончательно,

р2 — 0,00003 8.Ѵ2 кг р . (VII)

Третій элементъ сопротивленія, т. е. рз происходитъ отъ тренія воз¬
духа о поверхность 8; онъ зависитъ отъ качества поверхности, скорости
движенія и плотности жидкости. Для опредѣленія величины этого тре¬
нія, можно воспользоваться формулой Фроуда, основанной на его замѣ¬
чательныхъ опытахъ. Если принять, что шелковая или пернатая поверх¬
ность будетъ имѣть тотъ же коэффиціентъ тренія, что и коленкоровая,
и въ воздухѣ будетъ тотъ же коэффиціентъ, что и въ водѣ (хотя надо
полагать, что треніе въ воздухѣ меньше, чѣмъ въ водѣ), то, согласно
формулѣ Фроуда, получимъ *).

рз = 0,18 (V2 + 0,25 V) о кгр. ,
что для воздуха составитъ

Рз = '^0(Ѵ2 + 0,25 V) 8

или

Рз = (0,0001 18 V2 + 0,0000295 V) 8 . (VIII)

Слагая элементы рі, р2, рз, (VI, УН и VIII), получимъ

Р= РЛѴос. 8+0,00003 8. Ѵ2+(0, 000118 Ѵ2+0, 0000295 V) 8 . . (IX)

или, принимая 8=1 квадр. метру,

р = Р.Тоос + 0,000148 V2 + 0,0000295 V . (X)

Для того чтобы вывести работу Т, слѣдуетъ только умножить р на
V и получится, на квадратный метръ плоскости

Т = (Р. Т§<* + 0,000148 Ѵ2+0,0000295Ѵ) V . (XI)

По этой формулѣ составлена вторая таблица (В),**) подобная той, ко¬
торую мы разсматривали выше. Въ ней каждая величина Т вычислена
при тѣхъ же условіяхъ угла сс и скорости V, что и Р въ таблицѣ (А).
Изъ сопоставленія этихъ двухъ таблицъ легко найти работу Т, нужную
для поднятія груза Р, плоскостью въ 1 квадр. метръ, что и опредѣляетъ
скорость движенія V и уголъ а, необходимые для достиженія этого
поднятія.

ВгііЬ. Аззос. 1872 и 1874.
**) Си. етр. 16.

Далѣе видно, что отношеніе т. е. число килограммовъ, подня¬
тыхъ работой, равной одному килограммометру, уменьшается съ увели¬
ченіемъ скорости, т. е., что одинъ килограммометръ можетъ поднять
больше груза при малыхъ скоростяхъ, нежели при большихъ. Эта по¬
лезная работа, при всѣхъ скоростяхъ, сперва увеличивается, съ увели¬
ченіемъ угла а отъ 0° до 1°50', а затѣмъ постепенно уменьшается, такъ
что максимумъ полезной работы соотвѣтствуетъ углу близкому къ 1°5(У
Впослѣдствіи мы опредѣлимъ точнѣе условія минимальной работы.

Изъ этого видно, что было*бы удобнѣе при проектированіи аэропла¬
новъ избирать, по возможности, малыя скорости, при углахъ встрѣчи
около 1°5(У, для полученія максимума полезной работы двигателя. Но
при этомъ, къ сожалѣнію, становится возможнымъ поднятіе лишь чрез¬
вычайно маленькихъ грузиковъ, потому что (какъ видно изъ таблицы
(А),) подъемная сила плоскости, при маленькихъ скоростяхъ и малень¬
кихъ углахъ, весьма незначительна. Поэтому для поднятія груза нѣ¬
сколько большаго, пришлось бы прибѣгать къ поверхностямъ громадныхъ
размѣровъ, что на практикѣ неудободостижимо.

Вѣрность этого нашего теоретическаго вывода, въ природѣ, подтверж¬
дается преимуществомъ малыхъ птицъ предъ большими, такъ какъ пер¬
выя, не будучи въ необходимости поднимать большаго груза (своего тѣла)
находятся въ самыхъ выгодныхъ условіяхъ, указанныхъ выше, и ихъ
мышцы работаютъ при лучшихъ условіяхъ полезнаго дѣйствія. Мы по¬
стоянно видимъ, что маленькія птички поднимаются прямо съ земли,
взлетая на деревья и крыши, подъ весьма крутыми углами, между тѣмъ
какъ для большихъ птицъ — орловъ, кондоровъ, гусей и т. п. поднятіе
съ земли становится весьма затруднительнымъ.

Изъ приложенныхъ таблицъ также видно, что отношеніе -у, въ пре¬
дѣлахъ У отъ 5 до 30 метровъ, измѣняется приблизительно отъ 5 до
0,87. Для большихъ птицъ примѣнимы столбцы 3, 4, 5, 0, т. е-, тѣ, въ
которыхъ скорости У измѣняются отъ 15 до 30 метр, въ секунду, что и
есть средняя скорость полета большихъ птицъ. Въ этихъ столбцахъ

отношеніе -~г измѣняется отъ 1,6 до 0,87.

Подтвержденіе этого теоретическаго вывода мы можемъ найти
въ наблюденіяхъ профессора Маре, который опредѣлилъ на осно¬
ваніи опытовъ, что 15 килограммовъ грудныхъ мышцъ птицы въ состоя¬
ніи произвести работу одной паровой силы, т. е., 75 килограммометровъ,
слѣдовательно, одинъ килограммъ мышцы произведетъ а1 15, т. е. около
5 килограммометровъ. Вмѣстѣ съ тѣмъ, по наблюденіямъ Люси, 1 ар-
тинга и Маре, вѣсъ грудныхъ мышцъ составляетъ, приблизительно, Ч
часть вѣса всей птицы '). Слѣдовательно, 5 килограммометровъ расхо-

*) Магеу. Ва Масіііпе Апітаіе.— р. 221.

дованной работы должны поднять около 6 килограммовъ груза и по-

р 6

этому отношеніе — 1,2, что очень близко къ тѣмъ результатамъ,

которые указываетъ намъ теорія, т. е. отъ 1,6 до 0,87.

Чтобы еще болѣе точно показать согласіе выведенныхъ нами за¬
коновъ, съ указаніями природы, обратимъ вниманіе на слѣдующій
фактъ: Люси составилъ очень интересную таблицу *) отношенія поверх¬
ности къ поднимаемому грузу для нѣкоторыхъ насѣкомыхъ и птицъ.
Переводя эти данныя на поднятый однимъ квадратнымъ метромъ по¬
верхности, грузъ, какъ въ нашей таблицѣ (А), получаемъ слѣдующее:

У комара 1 метръ поверхности

поднимаетъ 0.1

„ бабочки „ ,,

. 032

„ голубя ., „

я О-О

„ аиста „

» 5,0

„ журавля австрал. „ „

я 11,1

килогр.

?»

Г)

Сопоставляя эти цифры съ цыфрами нашей таблицы (А) мы видимъ,
что грузы 0,1 килогр. и 0,12 килогр. на квадратный метръ меньше даже
величинъ Р нашего перваго столбца и, слѣдовательно, эти грузы могутъ
быть подняты при очень небольшихъ скоростяхъ, т. е., меньшихъ 5 метровъ
въ секунду, при малыхъ углахъ. Дѣйствительно, мы знаемъ, что полетъ
комара и бабочки, относительно, весьма не быстръ. Для голубя, вѣсъ ко¬
тораго 0,290 килогр. и у котораго поверхность крыльевъ 0,075 квадр.
метр., приходится на квадратный метръ поверхности 3,9 килогр. груза.
Скорость полета голубя должна быть по нашей таблицѣ и формулѣ
(IV) 20,5 метровъ въ секунду или, въ часъ, около 74 километровъ,
что въ дѣйствительности и подтверждается наблюденіями. Работа же
этого голубя будетъ, согласно таблицѣ (В) и формулѣ (XI), 3,175 кило¬
граммометровъ на квадратный метръ поверхности. Слѣдовательно, для го¬
лубя, поверхность крыльевъ котораго всего 0,075 кв. метра, работа бу¬
детъ 3,175X0,075=0,238 килограммометра. А такъ какъ мы видѣли
выше, что одинъ килограммометръ работы поднимаетъ около 1,2 килогр.
груза, то 0,238 килограммометра должны поднять 0,238X1,2=0,2856
килогр. Слѣдовательно, этотъ голубь долженъ бы вѣсить около 286 грам¬
мовъ, что и подтверждается, такъ какъ вѣсъ взятаго здѣсь голубя —
290 граммовъ.

Выведенное нами сходство между законами, на которыхъ основывает¬
ся теорія аэроплановъ и результатами нѣкоторыхъ наблюденій надъ
природными летателями, даетъ намъ право предположить, пока въ видѣ
гипотезы, что природные летатели представляютъ собою ничто иное,
какъ одушевленные аэропланы, и на этомъ основаніи продолжать даль¬
нѣйшую разработку вопроса, для болѣе точнаго изученія полета, съ

*) Магеу. Га МасЬіпе Апішаіе р. 231.

условіемъ, однако, оправдать впослѣдствіи нашу гипотезу вполнѣ на¬
учными доказательствами.

Поэтому при дальнѣйшемъ разборѣ вопроса мы будемъ примѣнять
для всѣхъ летателей, безразлично, одни и тѣ же законы аэроплановъ.
Во всемъ, что слѣдуетъ ниже, будемъ постоянно подъ словомъ полетъ
понимать горизонтальное перемѣщеніе летателя въ воздухѣ, такъ какъ
этотъ видъ полета можно считать нормальнымъ и самымъ простымъ
способомъ передвиженія въ воздушномъ пространствѣ, а по своему при¬
мѣненію къ аэропланамъ, онъ интересуетъ насъ болѣе другихъ видовъ
полета.

Разсмотримъ, во первыхъ, при какихъ условіяхъ работа, затраченная
на движеніе, будетъ нап выгоднѣйшимъ образомъ утилизирована лета-
тел емъ, такъ какъ, очевидно, что одушевленные летатели стремятся, по
возможности, создать эти условія максимальнаго полезнаго дѣйствія ихъ
двигателя.

Мы видѣли выше, что формула (У) опредѣляетъ въ килограммахъ
количество груза Р, который поддерживается въ воздухѣ плоскостью въ
8 квадратныхъ метровъ, обладающей поступательнымъ горизонтальнымъ
движеніемъ со скоростью V метровъ въ секунду и образующей съ на¬
правленіемъ движенія уголъ ос; слѣдовательно, для поверхности въ одинъ
квадратный метръ, грузъ

Р =0,00001 61 53 (41 6 + У) У 2.а . (XII)

Если въ этомъ уравненіи принять V за величину постоянную, то
грузъ Р будетъ, очевидно, функціей лишь отъ одного а, такъ что, при¬
давая Р послѣдовательно различныя значенія: Р1? Р2,Р3... мы получимъ
соотвѣтствующія значенія и для угловъ а — а1? а2, ос3, и т. д. Для удоб¬
ства въ вычисленіяхъ, замѣнимъ числовые коэффиціенты буквенными:

с=0, 00001 61 53
(1=41 6

тогда формула (XII) принимаетъ видъ:

Р = с (Ѵ-Н)Ѵ2л

откуда

ос =

с (Ѵ-И)Ѵ2

(XIII)

(XIV)

Примемъ Р4=1, Р,=2, Р3=3, . Рп = и килограммамъ; тогда по¬

лучимъ для угловъ ос слѣдующую группу выраженій:

2 с (У-ьа)У2

0(3 с (Ѵ+сГ)Ѵ2

ап ~ с (Ѵ+<1)Ѵ2

Величины а полученныя такимъ образомъ, будутъ соотвѣтствовать
угламъ встрѣчи плоскости въ 1 кв. метръ, обладающей подъемной силой
въ 1, 2, 3 . . . п килограммовъ, при одной и той же скорости дви¬
женія V.

Разсмотримъ первое уравненіе изъ группы (ХУ) т. е.:

ос = . _ 1 _

1 с(Ѵ+сІ)У2

Если въ этомъ уравненіи величинѣ V, которая у насъ была принята
раньше за постоянную, будемъ придавать послѣдовательно различныя
значенія: V — 5, 10, 15, 20, 25, 30 метровъ въ секунду, то получимъ
для шесть послѣдовательныхъ величинъ, которыя и помѣстимъ въ
нервомъ столбцѣ приложенной таблицы (С), противъ соотвѣтствующихъ
значеній V отъ 5 до 30 метровъ.

Изъ сравненія величинъ а въ группѣ уравненій (ХУ) видно, что а2
будетъ равно 2ос, при однихъ и тѣхъ же условіяхъ скорости У. Подоб¬
нымъ образомъ имѣемъ: х

о. 3 —

а 4= 4ах

осп = Шх

А такъ какъ въ первомъ столбцѣ таблицы (С) даны величины а, при
скоростяхъ V отъ 5 до 30 метр., то для полученія величинъ ос3....а^
при тѣхъ же скоростяхъ, слѣдуетъ величины перваго столбца соотвѣт¬
ственно умножить на числа 2, 3 . . . .8. Эти вновь полученныя ве¬
личины помѣщены во II, III .. . столбцахъ упомянутой таблицы (С).

Эта таблица намъ даетъ, слѣдовательно, величины* угловъ ос при
скоростяхъ У, возрастающихъ отъ 5 до 30 метровъ, при подъемной
силѣ летателя, въ 1 кв* метръ поверхности, измѣняющейся отъ 1 до 8
килограммовъ.

Вычислимъ теперь работу, затрачиваемую летателемъ, обладающимъ
поверхностью въ 1 кв. метръ и вѣсъ котораго измѣняется отъ 1 до 8
килограммовъ при скоростяхъ, возрастающихъ отъ 5 до 30 метровъ въ
секунду, для каждаго изъ отдѣльныхъ типовъ этихъ летателей.

Для этихъ вычисленій воспользуемся формулой (XI).

]=з

Въ этомъ уравненіи, для полученія величины работы Т,, Т2... Тп нри
выше разсматриваемыхъ условіяхъ, замѣнимъ первый членъ выраженія
Т, т. е. Р.Т§а, соотвѣтствующими величинами:

Р,- То ос,

Р2. Ті^ 0С2
Р3. То 0С3

полученными на основаніи таблицы (С).

Затѣмъ, замѣняя числовые коэффиціенты буквенными,

а=0, 000148
Ь— 0,0000295

получимъ выраженія работы:

Т,==Ѵ (Р1.Т^а1+а.У3+Ь-Ѵ)

Т,=Ѵ (Р2.Тоа2+а.Ѵ2+Ъ.Ѵ)

(ХУІ)

Числовыя величины, полученныя для Т15 Т2, Т3 и т. д. при послѣдо¬
вательныхъ скоростяхъ У отъ 5 до 30 метровъ для каждаго изъ Т, со¬
ставятъ новую таблицу (I)), совершенно аналогичную съ таблицею (С).
И такъ, таблица (С) даетъ намъ величины угловъ встрѣчи, а таблица (Б)
число килограммометровъ работы, затраченной для развитія подъемной

силы въ 1,2,3 . 8 килограммовъ, при иоверхности=1 кв. метру

и скорости, измѣняющейся отъ 5 до 30 метровъ въ секунду.

Взглянувъ на таблицу (I)), мы видимъ, что въ каждомъ изъ ея по¬
слѣдовательныхъ столбцевъ, величина Т сначала уменьшается, а затѣмъ
дойдя до извѣстнаго минимума, опять возрастаетъ. Далѣе видимъ, что
этотъ минимумъ при увеличеніи значенія Т, а слѣдовательно и Р, соотвѣт¬
ствуетъ все большимъ и большимъ скоростямъ, т. е- чѣмъ больше воз¬
растаетъ количество груза поднимаемаго летателемъ въ 1 кв. метръ по¬
верхности, тѣмъ болѣе увеличивается скорость, при которой происходитъ
минимумъ работы.

Сравнивая таблицы (I)) и (С), мы замѣчаемъ, что каждый изъ мини¬
мумовъ въ таблицѣ (I)) соотвѣтствуетъ величинѣ угла а, колеблющейся
отъ 1° до 2°. Бъ таблицахъ (С) и (Б) эти цыфры подчеркнуты.

Для того чтобы болѣе осязательно выразить соотношеніе между угломъ
я и минимумомъ работы, изобразимъ графически уравненія (ХУІ). От¬
кладываемъ на оси я-овъ абсциссы, пропорціональныя скоростямъ 5,
10, 15, 20, 25, 30 метровъ, и черезъ полученныя такимъ образомъ на
оси #-овъ точки А, В, С, Б, . проведемъ ординаты, длина ко¬

торыхъ получается изъ таблицы (Б), послѣдовательно изъ каждаго столбца;

(смотри черт. 1-ый въ концѣ текста), такъ что длины АА15 ВВ1? СС,....
и т. д. пропорціональны величинамъ 1 ^ перваго столбца таблицы
(Ю) при скоростяхъ \ , возрастающихъ отъ 5 до 30 метровъ и величинѣ»
Р=Р1? т. е. 1 килограмму.

іакимъ ооразомъ получилась кривая А ^ 33 ^ С . и т. д., которая

есть графическое изображеніе уравненія плоской кривой:

Р*

1\— \ (?! *Т» с (у-рсі) уг а*А 2+Ь.Ѵ)

здѣсь РІ постоянная величина=1; абсциссы выражаютъ перемѣнныя
скорости V, а ординаты — работы

Подобнымъ образомъ, пользуясь таблицей (В), построимъ кривыя

а2в2с2
А3 В3 Сз

тутъ Р, послѣдовательно, принимаетъ значенія 2, 3, 4, . . . $ кило¬

граммовъ.

Всѣ эти кривыя выражаются аналитически общимъ уравненіемъ:

Т= V (р.Т8

С (Ѵ+ ,1) V

а.Ѵ2+Ь.ѵ) . (XVII)

выведеннымъ изъ сочетанія уравненій (XI) и (XIII).

Изъ чертежа видно, что каждая изъ этихъ кривыхъ имѣетъ минимумъ
для Т. Чтобы опредѣлить этотъ минимумъ аналитически въ общей формѣ,
слѣдовало-бы въ уравненіи (ХѴЧ1) взять первую производную выраже¬
нія Т по измѣняемости V, считая Р постояннымъ, а затѣмъ, приравни¬
вая эту производную нулю, изъ полученнаго уравненія (Т' = О) вывести
величину У въ функціи отъ коэффиціентовъ а, Ь, с, (I, и отъ постоянной
Р, что и опредѣлитъ намъ искомую я. Но такъ какъ при этомъ полу¬
чается форма функціи трансцендентальная, преобразовать которую въ
алгебраическую невозможно, то вмѣсто аналитическаго опредѣленія ми¬
нимума приходится вычислять для каждой изъ кривыхъ минимальныя
величины М посредствомъ интерполяціи Полученныя такимъ образомъ
величины V, соотвѣтствующія минимальнымъ значеніямъ Т, подставимъ
въ уравненіе:

_ Р

е (У + ,1) Г

и получимъ величину угла я для каждой изъ кривыхъ В. С, ....
А, В= Сі ... . А3 1!., С3 . . . при которой работа Т есть минимумъ.

— 28

Весьма замѣчателенъ тотъ фактъ, что при Т минимумъ величина угла
а для всѣхъ кривыхъ одна и таже: ос = 1°50'45". Отсюда прямо выте¬
каетъ слѣдующій законъ: для всѣхъ летателей, работающихъ въ наивы¬
годнѣйшихъ условіяхъ при горизонтальномъ полетѣ, уголъ встрѣчи не за¬
виситъ ни отъ скорости, ни отъ поверхности летателя, ни отъ поднимае¬
маго груза, но есть величина постоянная и равная=1°50'45;'.

Во всѣхъ этихъ опредѣленіяхъ мы пользовались формулою (У) и хотя
эта формула приближенная, но въ данномъ случаѣ результатъ получился
весьма близкій къ истинѣ, такъ какъ при иовѣркѣ этого результата по¬
средствомъ точной формулы (IV) получается для а одна и та же вели¬
чина.

Если теперь въ уравненіи (XVII) замѣнимъ Р его выраженіемъ

Г = с (сі + V) Ѵ2.а

то получимъ уравненіе вида:

Т = V [с (сі + V) V2. ос.То-сс -|_ а. V2 + Ъ.Ѵ]
а отсюда, произведя умноженіе и группировку, получимъ:

ос.Тоа.Ѵ4 -ф- (а -ф- сІ.с.а.Т^а)

V3 + ь.ѵ2.

. . (XVIII)

Въ послѣднемъ уравненіи всѣ коэффиціенты при разныхъ степеняхъ V
суть величины постоянныя, т. е. цыфровыя; уголъ а, а слѣдовательно и
Т"ос для минимумъ Т, есть тоже величина постоянная на основаніи
только что сказаннаго; значитъ а и Т& а тоже цифровые коэффиціенты.
Это уравненіе выражаетъ кривую МММ.... проходящую черезъ всѣ
точки минимумовъ кривыхъ А В4 Сі . . . ; А2 В2С2 . . ; и т. д., слѣ¬
довательно, эта кривая выражаетъ отношеніе минимальной работы къ
скорости движенія всякаго летателя, имѣющаго поверхность=1 кв. метру,
обладающаго вѣсомъ Р, измѣняющимся отъ О до оо .

Подставивъ числовыя величины коэффиціентовъ этого уравненія полу¬
чимъ:

Т=0, 00000096088 Ѵ4+0, 000547726 1 Ѵ3+0, 0000295 V2. . . .(XIX)

Очевидно, что эта кривая проходитъ черезъ начало координатъ, такъ
какъ при

У— О, т=о.

Такимъ же образомъ, вставляв величину а=1°о0'45" въ уравненіе
(XIII), которому можно придать видъ

Р — с.а.Ѵ3 -ф- с.сІ.а.Ѵ2 . (XX)

получимъ

Г == 0,00002981 С Ѵ3+0, 01240345 V2 . (XXI)

Это уравненіе опредѣляетъ при различныхъ скоростяхъ подъемную
силу, а слѣдовательно и вѣсъ л етателя, котораго поверхностью кв. метру,
Иначе говоря, это уравненіе опредѣляетъ скорость V, съ которою ле¬
тателъ ооязательно долженъ двигаться но горизонтальному направленію
чтобы, при вѣсѣ Р, удерживаться на воздухѣ.

Если раздѣлимъ выраженіе Т изъ уравненія (XVIII) на выраженіе Р
изъ уравненія (XX), то получимъ, послѣ соотвѣтствующихъ упрощеній и
сокращеній:

дт т і а сі.а ѣ

-р— Ѵ.18а+ — -са(Ѵ + (1)

или же, вставляя соотвѣтствующіе числовые коэффиціенты:

р- = 0,0323391 V + 4,963781457 — . (XXII)

Это уравненіе выражаетъ работу, расходуемую на килограммъ вѣса
летателя, въ функціи отъ скорости.

При графическомъ изображеніи этого послѣдняго уравненія *) полу¬
чается почты прямая линія, проходящая почти черезъ начало коорди¬
натъ; но такъ какъ естественно она должна пройти, какъ разъ черезъ
начало координатъ, то эту погрѣшность должно приписать тому обстоя¬
тельству, что наша формула составлена изъ разнородныхъ коэффиціен¬
товъ, взятыхъ, какъ мы видѣли выше, изъ эмпирическихъ данныхъ
Дюшемена, Фроуда, Кампеньяка, Морена и другихъ.

Такимъ же образомъ можно объяснить несовершенную прямолиней¬
ность этой кривой, и еслибы коэффиціенты были вполнѣ точны, то, весьма

вѣроятно, полученная линія была бы строго прямолинейна, т. е. р было,

бы прямо пропорціонально V. Впрочемъ и при не точныхъ коэффиціентахъ
погрѣшность такъ незначительна, что мы вправѣ форму лировать слѣдую¬
щій законъ: работа , затраченная на единицу вѣса летателя , прямо про¬
порціональна скорости полета , необходимой для поддержанія летателя

на воздухѣ ; т. е. можемъ написать уравненіе: р = А.Ѵ, въ которомъ А есть

постоянный коэффиціентъ, Для опредѣленія А изъ уравненія (XXII), вычи-

слимъ рядъ частныхъ значеній для р , давая ѵ различныя величины

отъ 1 до 30 метровъ. Раздѣляя полученныя числовыя значенія на соот¬
вѣтствующія скорости, получимъ рядъ величинъ для А, среднюю ариѳ¬
метическую которыхъ и примемъ за общій коэффиціентъ. Такимъ образомъ
получается:

р-= О, 0437538 V . (XXIII)

*) См. чертелгь 2-оіі въ концѣ текста.

30 —

Обозначимъ р , т. е. величину работы на килограммъ летателя черезъ
і\ тогда

і = 0, 0437538 V

Если обѣ части этого уравненія раздѣлимъ на V, то получимъ:

— =0,044

Но 4 есть ничто иное, какъ сопротивленіе, претерпѣваемое каж¬
дымъ килограммомъ летателя, а это показываетъ, что каждый кило¬
граммъ какого-бы то ни было летателя претерпѣваетъ одно и тоже со¬
противленіе при всѣхъ скоростяхъ, обусловливающихъ ею нормальный
полетъ . Нормальнымъ полетомъ мы называемъ горизонтальный по¬
летъ, совершаемый въ наивыгоднѣйшихъ условіяхъ утилизаціи двигателя.

Далѣе означимъ черезъ ^ число килограммовъ летателя, т. е. его общій
вѣсъ, а черезъ г сопротивленіе у умноживъ теперь обѣ части иослѣд-

няго уравненія на о , получимъ:

г.Ф = о, 044 сѴ

Но г. о есть очевидно все сопротивленіе, встрѣчаемое летателемъ;

откуда слѣдуетъ, что горизонтальное сопротивленіе, претерпѣваемое ле¬
тателемъ при нормальномъ полетѣ, составляетъ извѣстную долю его

вѣса. — Назовемъ г. черезъ <бг, тогда:

с& = 0, 044 &

Далѣе, умноживъ обѣ части уравненія на соотвѣтствующую нормаль¬
ному полету скорость V, получимъ:

бѵ.Ѵ = 0, 044 іР.Ѵ

сК.Ѵ есть ничто иное, какъ затраченная летателемъ работа слѣдо¬

вательно.

®Г = 0.044Р.У . (XXIV)

зная вѣсъ летателя и скорость его нормальнаго полета, мы мо¬
жемъ немедленно опредѣлить затрачиваемую имъ работу. Замѣнимъ

теперь у' выраженіемъ М.#, въ которомъ М есть масса летателя, а д

ускореніе силы тяжести равное 0,81 метр., получимъ:

или

!Г = О, 044М.ЗГ/Ѵ
^Г= М.Ѵ. 0,43

— 31

Поэтому можемъ сказать, что работа лета теля всегда составляетъ извѣст¬
ную часть его количества движенія.

Эти интересные выводы показываютъ совершенную своеобразность
законовъ, управляющихъ полетомъ птицъ.

Разсмотримъ теперь уравненіе (XXI). Какъ мы видѣли, Р означаетъ
вѣсъ летателя, въ одинъ кв. метръ поверхности. Если черезъ 8 обозна¬
чимъ поверхность, необходимую для поддержанія 1 килограмма лета¬
теля, то, очевидно,

О _ 1 _ 1

& ~ Р О, 0000293 1 () V -{-( МП 240946 V - . ( )

И такъ уравненіе (XIX) даетъ намъ работу, затрачиваемую на единицу
поверхности летателя, въ функціи отъ его скорости, а уравненіе (XXI) —
вѣсъ летателя, поддерживаемый единицей той же поверхности, въ функ¬
ціи отъ той же скорости. Уравненія же (XXII) и (XXV) даютъ намъ
первое — работу на единицу вѣса, а второе — поверхность на ту же единицу
вѣса, въ функціи все той-же скорости.

Вотъ основныя четыре уравненія, которыя связываютъ между собой
всѣ элементы нормальнаго полета.

Всѣ эти четыре уравненія изображены графически на чертежѣ 2-мъ.
По оси х-овъ отложены скорости, а ординаты выражаютъ: для одной
кривой — работу на единицу поверхности, для другой — работу на еди¬
ницу вѣса, для третьей — вѣсъ на единицу поверхности, а для четвертой —
поверхность на единицу вѣса. Такъ какъ у кривыхъ абсциссы общія, то,
проводя черезъ какую-либо точку, избранную на любой кривой, ординату,
пересѣкающую всѣ кривыя, получаемъ сразу всѣ четыре элементы нор¬
мальнаго полета, для скорости, соотвѣтствующей проведенной ординатѣ.
Ординаты всѣхъ этихъ кривыхъ, вычисленыя точно но формуламъ, по¬
мѣщены въ таблицѣ (Е) *) противъ соотвѣтствующихъ скоростей У.

Разсматривая эту таблицу, равно какъ и самыя кривыя, мы видимъ,
что чѣмъ больше приходится вѣса на единицу поверхности летателя,
тѣмъ больше должна быть скорость полета для поддержанія его на
воздухѣ. Иначе говоря, тяжелые летатели, обладающіе относительно ма¬
лыми поверхностями, безусловно не могутъ медленно летать; напротивъ,
легкіе летатели, обладающіе большою относительно поверхностью, могутъ
летать съ меньшею быстротой. Это имъ не мѣшаетъ, однако, въ случаѣ
надобности, ускорять свой полетъ, но при непремѣнномъ условіи умень¬
шить относительную поверхность, т. е. приблизиться къ типу вышеупо¬
мянутыхъ тяжелыхъ летателен, при чемъ, очевидно, увеличивается за-
рачиваемая работа.

См. таблицу (Е) въ концѣ текста.

о о
о ^

Посмотримъ теперь до какой степени всѣ законы, которые мы вы¬
вели, основываясь лишь на теоретическихъ разсужденіяхъ, примѣнимы къ
природнымъ летателямъ, т. е., говоря проще, на сколько оправдывается
наше основное предположеніе, что птица есть ничто иное, какъ оду¬
шевленный аэропланъ.

У птицъ главной, дѣйствующей на подобіе аэроплана, поверхностью
можно считать крыло. Оно представляетъ собою не неподвижный , а склад¬
ной и подвиэісный аэропланъ.

Разсмотримъ его дѣйствіе во время полета.

Положимъ, напримѣръ, что птица перемѣщается горизонтально со
скоростью V по направленію стрѣлки, какъ указано на чертежѣ, и что,
въ то же время, линія АВ представляетъ схематическое сѣченіе крыла,
плоскостью параллельною діаметральной плоскости птицы. Діаметральною
плоскостью называемъ, заимствуя это выраженіе у судостроителей, вер¬
тикальную плоскость, проходящую черезъ продольную ось птицы и
раздѣляющую ее на двѣ симетрическія половины. Въ моментъ наблю¬

денія линія АВ образуетъ нѣкоторый уголъ а съ направленіемъ по¬
лета V, которое, при неподвижномъ положеніи крыла, и есть направле¬
ніе относительнаго вѣтра; слѣдовательно, пока взмахъ крыла еще не на¬
чался, сопротивленіе воздуха будетъ завѣсѣть отъ встрѣчи его непод¬
вижныхъ частицъ съ плоскостью АВ, движущейся со скоростью V и
образующей съ направленіемъ движенія нѣкоторый уголъ ос.

При теоретическомъ разсмотрѣніи аэроплановъ мы видѣли, что ре¬
зультатомъ такого рода условій, является нѣкоторая подъемная сила,
равная вѣсу летателя, при горизонтальномъ полетѣ, для чего требуется
затрата нѣкоторой работы движителя. Если законы полета основываются,
дѣйствительно на принципахъ аэроплана, то условія угла ос должны
сохраняться неизмѣнно и во время взмаха. Когда крыло опускается, то
любая точка его, напр. С, перемѣщаясь, одновременно — вертикально со
скоростью V', вслѣдствіе взмаха и — горизонтально со скоростью V, вслѣд-

♦

— 33

ствіе поступательнаго движенія птицы, будетъ дѣйствительно перемѣ¬
щаться по равнодѣйствующей V'' этихъ двухъ движеній и встрѣчать
воздухъ по этому новому направленію, которое съ линіей АВ образуетъ
уже не уголъ а, а уголъ (3. Слѣдовательно, т. к. направленіе ѴС" есть
новое направленіе относительнаго вѣтра къ плоскости АВ, то, очевидно,
что для сохраненія первоначальныхъ условій сопротивленія, т. е. подъем¬
ной силы и затраченной работы, необходимо, чтобы линія АВ приняла
новое положеніе А4В4, образуя съ направленіемъ С'Ѵ' опять тотъ же
уголъ а. Отсюда вытекаетъ, что во время опусканія крыла оно должно
наклониться переднимъ ребромъ внизъ.

Такимъ же образомъ легко убѣдиться на слѣдующемъ чертежѣ, что
во время подъема крыла, отъ слагающихся скоростей V и V' является
опять равнодѣйствующая V", опредѣляющая направленіе новаго относи¬
тельно вѣтра, вслѣдствіе чего линія АВ должна принять положеніе А2В2

для того, чтобы уголъ а сохранился. Иначе говоря, во время подъема крыло
должно поворачиваться въ обратную сторону, переднимъ ребромъ вверхъ.

Эти измѣненія положенія крыла при взмахѣ, являющіяся необходи¬
мымъ результатомъ нашихъ теоретическихъ предположеній и суть именно
тѣ, которыя, столь остроумно, съумѣлъ уловить профессоръ Маре. Дѣй¬
ствительно, если бросимъ взглядъ на приведенную изъ сочиненія Маре "')
діаграмму послѣдовательныхъ положеній
сѣчепія крыла (нашей линіи АВ), то
легко убѣдимся, что мы имѣемъ полное
право считать наши предположенія
оправданными. Далѣе, если для кажда¬
го изъ послѣдовательныхъ положеній
крыла, на чертежѣ Маре, мы опредѣлимъ
направленіе каждаго изъ относитель¬
ныхъ вѣтровъ, (равнодѣйствующую абсо¬
лютнаго движенія птицы впередъ — и
движенія крыла), то мы убѣдимся, что

*) Магеу. Масіііпе апітаіе. р. 273

уголъ а, образуемый каждымъ изъ отдѣльныхъ положеній крыла, съ его от¬
носительнымъ вѣтромъ, будетъ одинъ и тотъ же и что этотъ уголъ весьма
незначителенъ, какъ мы это доказали при разсмотрѣніи теоріи аэро¬
плановъ *).

Къ этому слѣдуетъ добавить, что вертикальныя скорости разныхъ
точекъ крыла, при взмахѣ, измѣняясь въ зависимости отъ ихъ разстоянія
къ оси вращенія крыла и слагаясь, съ одной и той же поступательною
скоростью V, образуютъ цѣлый рядъ равнодѣйствующихъ Vм которыя,
тѣмъ болѣе отклоняются отъ горизонта, чѣмъ ихъ разстоянія отъ оси
вращенія увеличиваются. Изъ этого слѣдуетъ, что послѣдовательныя па-
ралельныя сѣченія крыла, считая отъ начала крыла къ его оконечности
должны, для того чтобы образовать съ соотвѣтствующимъ относитель¬
нымъ вѣтромъ \п одинъ и тотъ же уголъ а, все болѣе и болѣе укло¬
няться отъ горизонта и такимъ образомъ представлять собою скрученную
винтообразную поверхность. Это скручиванье поверхности крыла, конста¬
тировано Маре, а также другимъ англійскимъ ученымъ Петтигрю,
который въ особенности придаетъ большое значеніе этому скручиванію,
приписывая, па этомъ основаніи, крылу функцію гребнаго винта.

До сихъ поръ, мы исключительно, разсматривали крылья, какъ един¬
ственную аэропланпую поверхность, доставляющую птицѣ подъемную
силу. Но не слѣдуетъ забывать, что наравнѣ съ крыльями, хвостъ и вся
нижняя поверхность тѣла птицы служатъ для той же цѣли, причемъ
хвостъ представляетъ собою, до извѣстной степени измѣняемый и только
въ нѣкоторыхъ случаяхъ, подвижной аэропланъ; вся нижняя же часть
тѣла играетъ роль постояннаго, неизмѣняемаго аэроплана, такъ что въ
опредѣленіи поддерживающей птицу въ воздухѣ поверхности ие слѣ¬
дуетъ принимать лишь однѣ поверхности крыльевъ, какъ это дѣлали
Люси, Гартингъ, Иро-де-Вильневъ и самъ Маре, а всю проекцію крыльевъ,
въ совокупности съ тѣломъ птицы и хвостомъ, такъ сказать, площадь,
которая была бы покрыта тѣнью птицы во время полета.

И такъ, основываясь на точныхъ опредѣленіяхъ, выведенныхъ изъ
наблюденій надъ положеніемъ крыла, мы находимъ вѣское подтвержденіе
нашей теоріи. Дальше, при сравненіи цѣлаго ряда результатовъ изъ на¬
блюденій въ природѣ, съ нашими теоретическими выводами, мы убѣдимся
еще болѣе въ непогрѣшности нашей гипотезы; но прежде чѣмъ приступить
къ этому сравненію, необходимо выяснить, откуда является у природныхъ
летателей тотъ попутный импульсъ, на который единственно затрачи¬
вается работа движителя, такъ какъ онъ придаетъ птицѣ ту скорость
движенія, слѣдствіемъ которой является подъемная сила, поддерживаю¬
щая ее на воздухѣ.

'*) Нѣкоторыми наблюдателями этотъ уголъ былъ приблизительно опредѣленъ
въ 3°; намитже теоретически выведенъ для аэроплановъ въ 1° 50' 45".

— 35

Мы видѣли выше, при разсмотрѣніи теоріи Маре, что горизонталь¬
ная слагающая по направленію движенія К", претерпѣваемаго крыломъ
сопротивленія, недостаточна, для приданія птицѣ требуемой для полета ско¬
рости. Поэтому невольно является предположеніе о существованіи и наго
болѣе энергическаго двигателя. — Этимъ двигателемъ является опять же
крыло или, лучше сказать, одна лишь часть крыла, а именно задняя и
концевая его полоса, состоящая изъ упругихъ оконе чностей длинныхъ
перьевъ (реппез гешщез); на чертежѣ эта
часть отдѣлена линіей АВ отъ части крыла,
составляющей собственно аэропланъ; При
взмахѣ крыла внизъ, концы упругихъ перьевъ
перегибаются отъ давленія встрѣчаемаго воз¬
духа и, образуя наклонныя плоскости подъ
значительными углами, отбрасываютъ воз¬
духъ назадъ, на подобіе лопасти гребнаго
винта, которая была бы составлена изъ по¬
перечныхъ упругихъ пластинокъ и этимъ сооб¬
щаютъ птицѣ поступательное движеніе. Этотъ
своеобразный винтъ имѣетъ то преимущество
передъ обыкновенными гребными винтами, что
шагъ его т. е. перегибъ перьевъ, не есть
постоянный, а измѣняется съ силою взмаха,
автоматически примѣняясь къ обстоятель¬
ствамъ. Усиліе, произведенное давленіемъ воз¬
духа, передается крылу посредствомъ пру¬
жины, образованной концами согнутыхъ перьевъ. Жесткость концовъ перь¬
евъ измѣняется также съ разстояніемъ отъ центра вращенія крыла, т. е.
съ измѣненіемъ скорости, зависящей отъ
этого разстоянія, такъ что близь центра
вращенія, перья болѣе гибкія, при ма¬
лыхъ скоростяхъ составляютъ тѣ же углы,
что и концы болѣе жесткія большихъ
перьевъ при большихъ скоростяхъ.

Бъ вѣрности вышеизложеннаго пред¬
положенія можно наглядно убѣдиться по¬
средствомъ слѣдующаго опыта. На длин¬
ной ниткѣ, прикрѣпленной къ потолку, подвѣшивается короткій деревянный
брусочекъ, изображающій тѣло птицы; къ этому брусочку прикрѣпленъ сни¬
зу стержень съ небольшимъ грузикомъ на концѣ, для того, чтобы брусо¬
чекъ сохранялъ горизонтальное положеніе; по двумъ сторонамъ брусочка,
посредствомъ маленькихъ шарнировъ, укрѣпляются легкіе деревянные ры¬
чаги, изображающіе собою костяной остовъ крыла; эти два рычага, вокругъ
своихъ шарнировъ, могутъ подниматься и опускаться въ плоскости пер¬
пендикулярной продольной оси бруска, къ нижней части котораго при¬
крѣплена резиновая тяга; два свободные конца этой резинки укрѣп-

лены, вблизи шарнировъ, къ деревяннымъ рычагамъ, такимъ образомъ,
что когда рычаги подымаются кверху, то резинки сильно натягиваются,
когда же поднятые рычаги отпущены свободно, то они быстро устрем¬
ляются внизъ, на подобіе опускающихся крыльевъ. На рычагахъ укрѣп¬
ляются легкія деревянныя рамы, обтянутыя тонкой матеріей. Рамы,
укрѣпляются такъ, чтобы, когда рычаги находятся въ горизонтальномъ
положеніи, поверхности матерій находились бы обѣ въ одной плоскости,
образуя съ горизонтомъ (по направленію продольный оси бруска)
небольшой уголъ, напр. отъ 6° до 10°; въ этомъ положеніи обѣ обтя¬
нутыя матеріей поверхности представляютъ собою, какъ бы горизонтально
распростертыя два крыла, переднія ребра которыхъ ниже заднихъ; при
этомъ надобно замѣтить, что подобнаго рода крылья были бы лишены
гибкихъ оконечностей перьевъ, такъ какъ матерія натянута на раму со
всѣхъ сторонъ.

Для произведенія опыта рычаги слѣдуетъ приподнять кверху, натя¬
гивая, такимъ образомъ, резинки и перевязать ихъ другъ къ другу
ниткой. Если теперь посредствомъ спички прожечь натянутую между
рычагами нитку, то освобожденныя, такимъ образомъ, крылья, подъ уси¬
ліемъ натянутыхъ резинокъ быстро опускаются внизъ, но при этомъ не
замѣчается никакого прыжка всего прибора впередъ.

Если же теперь замѣнимъ первыя рамы другими, у которыхъ одна
продольная сторона вынута и поперечныя концевыя стороны замѣнены
тоненькими, весьма упругими деревянными планочками и кромѣ того,
для большей упругости задней стороны поверхности, обтянутой матеріей,
укрѣплены къ рычагамъ еще нѣсколько подобныхъ весьма упругихъ
планочекъ, то при взмахѣ подобнаго рода крыла, одна сторона матеріи,
параллельная къ рычагу, перегибается вслѣдствіе сопротивленія воздуха
и представляетъ собою ту упругую часть крыла, о которой мы выше
говорили и которая, по нашему мнѣнію, составляетъ двигатель, перемѣ¬
щающій птицу впередъ. При этомъ не надобно даже наклонять обѣ
плоскости къ горизонту, но можно ихъ укрѣпить горизонтально на го¬
ризонтальныхъ рычагахъ. Если съ этими новыми крыльями повторить
предъидущій опытъ, то легко убѣдиться, что въ моментъ опусканія
этихъ крыльевъ, весь приборъ получаетъ весьма сильный толчекъ впе¬
редъ.

Этотъ простой опытъ подтверждаетъ вполнѣ вѣрность нашего пред¬
положенія.

У нѣкоторыхъ породъ птицъ жесткія перья въ оконечностяхъ крыла
раздѣляются и образуютъ, такимъ образомъ, каждое само по себѣ, отдѣль¬
ные гребные винты, дѣйствіе которыхъ суммируется въ пользу попут¬
наго импульса.

Кромѣ этого постояннаго импульса, происходящаго во все время
взмаха крыла, птица пользуется еще особымъ энергическимъ толчкомъ,
происходящимъ отъ перемѣны плоскости крыла въ моментъ, когда оно
достигло своего нижняго предѣльнаго положенія. Эта перемѣна уклона

имѣетъ двоякую цѣль: во первыхъ, какъ мы видѣли выше, пригото¬
вляетъ крыло къ встрѣчѣ подъ угломъ сс относительнаго вѣтра при
подъемѣ, а во вторыхъ, это скрученіе крыла вокругъ плеча въ точкѣ

С, заставляетъ быстро двинуться внизъ заднюю кромку крыла и этимъ
быстрымъ движеніемъ сильно увеличиваетъ дѣйствіе гребной части его.
Этотъ рѣзкій поворотъ плоскости крыла, французскіе ученые Овель,
Лювріе и другіе называютъ „ударомъ хлыста “ (соир сіе іоиеі;). Толчекъ
этотъ служитъ запасомъ живой силы, движущей впередъ, до слѣ¬
дующаго взмаха крыльевъ, хотя и вѣроятно, что во время подъема
крыла оконечности перьевъ тоже перегибаются, но только въ меньшей
степени и въ этомъ случаѣ еще играютъ роль гибкаго гребнаго винта.

Есть даже основаніе полагать, что пареніе птицъ, которое до сихъ
норъ составляетъ вопросъ, неразрѣшенный наукой, можетъ быть объяс¬
нено этимъ поворотомъ крыла безъ взмаха. При пареніи наблюдатели
не замѣчали, иногда даже въ теченіи нѣсколькихъ часовъ, ни одного
взмаха крыломъ; еслибы взмахи существовали, то невозможно допустить,
чтобы они прошли незамѣченными, но, естественно, что остались неза¬
мѣченными повороты плоскости крыла безъ взмаховъ.

И такъ, мы видимъ, что вся работа затраченная летателемъ служитъ
лишь для того, чтобы привести въ дѣйствіе самую ничтожную часть крыла.

Здѣсь естественно является вопросъ, зачѣмъ-же птнца машетъ крыль¬
ями, если эти взмахи не оказываютъ вліянія на величину силы под¬
держивающей ее на воздухѣ. И дѣйствительно, птица могла бы не ма¬
хать крыльями и лишь распростирать ихъ, составляя требуемый уголъ
съ горизонтомъ, если-бы это движеніе не было необходимо для дѣй¬
ствія второй, т. е. задней части крыла.

На первый взглядъ кажется страннымъ, отчего вся главная, пре¬
обладающая часть, крыла приводится въ непроизводительное движеніе,
для того только, чтобы дать второй, сравнительно, ничтожной части
возможность выполнять роль двигательнаго снаряда; но, вникнувъ

— 38 —

глубже въ вопросъ, мы видимъ, что это обстоятельство объясняется
потребностью птицъ обладать, кромѣ двигательнаго снаряда, еще и
извѣстною поверхностью, способною измѣнять свою величину по же¬
ланію летателя, согласно требованіямъ полета, или, иначе говоря,
имѣть въ своемъ распоряженіи, въ помощь, такъ сказать, постоянному
аэроплану, состоящему изъ туловища и хвоста, еще складной аэро¬
планъ. Измѣняя положеніе этого складнаго аэроплана, птица перемѣ¬
щаетъ центръ давленія на его поверхность, относительно центра тяже¬
сти, что ей необходимо, какъ мы увидимъ, при подъемѣ и опусканіи, —
и, наконецъ, складывая подвижной аэропланъ, птица получаетъ возмож¬
ность совершенно убрать всю свою парусность во время пребыванія на
землѣ. Еслибы этотъ аэропланъ существовалъ у птицъ отдѣльно отъ
спеціально-двигательнаго снаряда, то каждой птицѣ понадобились-бы
двѣ пары крыльевъ, изъ коихъ одна была-бы не гибкая и не машущая,
хотя подвижная (складной аэропланъ), а другая — упругая и производя¬
щая взмахи (двигатель). Въ такомъ случаѣ каждое крыло потребовало-
бы отдѣльнаго костянаго остова и отдѣльныхъ мышцъ, что, очевидно,
обременило и усложнило-бы организмъ, а также нарушило-бы гармонію,
существующую въ преобразованіи членовъ у позвоночныхъ.

Указанное раздѣленіе встрѣчается въ природѣ въ отдѣлѣ нѣкото¬
рыхъ безпозвоночныхъ, именно у жесткокрылыхъ, въ отдѣлѣ жуковъ
У этихъ насѣкомыхъ верхнія, жесткія крылья не производятъ взма¬
ховъ во время полета, а служатъ, исключительно, складнымъ аэропла¬
номъ, нижнія же крылья упруги и играютъ роль пропульсивнаго дви¬
гателя.

У разныхъ породъ птицъ форма крыла представляется весьма раз¬
нообразною: это зависитъ отъ отношенія указанныхъ двухъ частей, имѣю¬
щихъ отдѣльныя назначенія, но соединенныхъ въ одно — въ крылѣ.
Слѣдовательно, эта форма обусловлена требованіями жизни и полетомъ
птицъ; такъ, напримѣръ, птицы, которымъ приходится быстро летать
для того, чтобы бороться съ сильными морскими вѣтрами, должны
обладать, согласно вышесказанному, небольшою относительною поверх¬
ностью, но сильнымъ двигателемъ. Чтобы согласовать эти потребности
въ одномъ и томъ же органѣ, природа снабдила подобнаго рода птицъ
узкими, но длинными крыльями, въ которыхъ аэропланная часть пред¬
ставляетъ собою узкую лентообразную поверхность передняго ребра
крыла, а вся задняя его часть, составленная изъ короткихъ, болѣе
жесткихъ перьевъ, представляетъ собою длинную лопасть могучаго греб-
наго винта. Типомъ этого рода птицъ могутъ служить альбатросы, фре¬
гаты и подобныя имъ морскія птицы, которымъ приходится нерѣдко
бороться съ сильными бурями. Наоборотъ, птицы, которыя имѣютъ на¬
добность въ болѣе медленномъ полетѣ и которымъ приходится для вы¬
сматриванія добычи парить на одномъ мѣстѣ въ спокойномъ воздухѣ,
должны соединять въ своихъ крыльяхъ большую аэропланную поверх¬
ность съ болѣе слабымъ двигателемъ; поэтому крыло ихъ должно быть

— 39

широкое и, относительно, короткое. Примѣромъ этихъ послѣднихъ птицъ
могутъ служить орлы, жаворонки; этого рода летатели не въ состояніи
бороться съ очень сильными вѣтрами.

Далѣе мы видѣли, при теоретическомъ разборѣ вопроса, что чѣмъ
большимъ вѣсомъ обладаетъ летателъ относительно своей поверхности,
тѣмъ быстрѣе долженъ онъ летать для того, чтобы сохранить свою
подъемную силу. Дѣйствительно, если мы изъ приведенныхъ въ
началѣ этой записки таблицъ Люси, Гартинга и Маре выпишемъ
насѣкомыхъ и птицъ, послѣдовательно, по увеличивающемуся отно¬
сительному вѣсу ихъ, т. е. по вѣсу приходящемуся на единицу поверх¬
ности, то увидимъ, что списокъ этотъ начнется съ медленно летаю¬
щихъ насѣкомыхъ, какъ-то: комаровъ, бабочекъ и проч. Сопоставляя
величины относительнаго вѣса этихъ летателей съ соотвѣтствующими
величинами столбца Р нашей теоретической таблицы (Е), вычислен¬
ной для аэроплановъ, мы видимъ, что скорости [этихъ летателей на¬
ходятся въ предѣлахъ отъ 1 до 7 метровъ въ секунду. И дѣйствительно,
какъ намъ извѣстно, большинство насѣкомыхъ обладаетъ незначитель¬
ной скоростью полета, такъ что, при мало мальски свѣжемъ вѣтрѣ, они
прячутся, не будучи въ состояніи бороться съ нимъ. Нѣкоторыя-же изъ
насѣкомыхъ, именно отрядъ жесткокрылыхъ или жуковъ, обладаютъ, на
оборотъ, довольно быстрымъ полетомъ; это происходитъ отъ того, что,
верхнія жесткія л не производящія взмаховъ, крылья, которыя служатъ
исключительно аэропланомъ, имѣютъ весьма незначительную поверх¬
ность относительно вѣса тѣла летателя; вторая же пара, т. е. гибкія крылья,
представляющія собою большую поверхность, служатъ могучимъ двига¬
телемъ, слѣдовательно, согласно нашему положенію, эти жуки и должны
быстрѣе летать.

Въ сочиненіи Маре приведены таблицы съ вычисленіями, величинъ
поверхностей крыльевъ и вѣса всего тѣла, для цѣлаго ряда птицъ; но
такъ какъ въ этихъ таблицахъ помѣщены поверхности крыльевъ, а не
проэкціи всего тѣла птицы съ ея хвостомъ, который наравнѣ съ
крыльями служитъ птицѣ аэропланомъ, то мы, не считая ихъ дѣй¬
ствительно соотвѣтствующими истинѣ, не будемъ ими пользоваться.
Другой же французскій наблюдатель Мульяръ, въ своемъ весьма ин¬
тересномъ сочиненіи (Ь’Етріге сіе 1’аіг), собралъ цѣлый рядъ драгоцѣн¬
ныхъ данныхъ относительно вѣса и величины поверхности большаго
числа птицъ. Въ его таблицахъ вычислены поверхности крыльевъ сово¬
купно съ поверхностью тѣла и хвоста, вычислена, такъ сказать, пло¬
щадь, которая была бы покрыта проекціей птицы во время полета. Это
опредѣленіе поверхности т. е., общей, такъ сказать тѣни птицы, юраздо

раціональнѣе. ^

Всѣ птицы изъ таблицы Мульяра вписаны нами въ особую таблицу (Е) )

*) См. таблицу (Р) въ концѣ текста.

по порядку увеличенія вѣса птицы относительно ея поверхности, т. е.,
въ томъ же самомъ порядкѣ, въ какомъ вписаны послѣдовательно ве¬
личины вѣса Р, относительно единицы поверхности, въ теоретическую
таблицу для аэроплановъ. Въ слѣдующемъ столбцѣ этой таблицы (К),
противъ названія породы птицъ, внесены относительныя ихъ поверхности
т. е. ихъ поверхность на единицу вѣса, аналогично столбцу 8 въ таб¬
лицѣ (Е). Сопоставляя эти двѣ таблицы, мы видимъ, что вторая изъ
нихъ (Е), содержащая величины найденныя для птицъ, составляетъ
какъ-бы часть общей теоретической таблицы (Е), такъ что ее можно
вставить цѣликомъ въ эту послѣднюю, между 4-ой цыфрой, соотвѣтствую¬
щей приблизительно скорости 7-ми метровъ въ 1 секунду, и 23-й цыф¬
рой, соотвѣтствующей скорости въ 29 метровъ въ 1 секунду.

Изъ этого видно, что птицы, вписанныя въ таблицу (Г), составляютъ
одну часть летателен изъ общей теоретической таблицы. Если примѣ¬
нить выводы теоретической таблицы, къ таблицѣ птицъ, то эти послѣд¬
нія, вписанныя въ послѣдовательномъ порядкѣ въ таблицѣ (Е), должны
бы при нормальномъ полетѣ обладать скоростями, увеличивающимися
отъ 7 до 29 метровъ въ секунду.

Разсмотримъ таблицу подробнѣе, чтобы убѣдиться, насколько оправ¬
дывается это предположеніе, наблюденіями. Списокъ птицъ начинается
съ летучей мыши (№усВпопшз ае^урВеиз), которая, какъ летучія мыши
вообще, летаетъ медленно, производя при этомъ частые взмахи крыль¬
ями, на подобіе насѣкомыхъ; далѣе слѣдуетъ удодъ, (Црира ерорз) ба¬
бочкообразный полетъ котораго всѣмъ извѣстенъ по своей медленности;
затѣмъ слѣдуетъ береговой стрижъ (Соіуіе гпрезігіз), а мы знаемъ, что
порода ласточекъ способна уменьшать быстроту своего полета по произ¬
волу до минимальной скорости, указанной въ таблицѣ; далѣе слѣдуетъ
жаворонокъ дорожный (Стаіегйа сгізіаіа), который, порхая по дорогамъ,
нерѣдко провожаетъ ѣдущихъ, едва обгоняя бѣгущихъ рысью лошадей.

Вся эта группа птицъ отличается при полетѣ отсутствіемъ всякаго
шума крыльевъ, который, напротивъ, весьма замѣтенъ у птицъ быстро
летающихъ. Воробей (Раззег сіотезіісиз) дальше помѣщается въ этой ка¬
тегоріи; и въ самомъ дѣлѣ нормальная скорость его полета соотвѣт¬
ствуетъ уже приблизительно 13-ти метрамъ въ секунду; но мы знаемъ,
что онъ въ состояній летать и скорѣе, тогда только ему приходится
складывать назадъ крылья для уменьшенія своей относительной поверх¬
ности, также какъ и ласточкѣ. Дальше слѣдуютъ другія породы, ско¬
рость полета которыхъ постепенно увеличивается, но въ незначительной
степени, т. е. всего на нѣсколько метровъ въ секунду. Большинство
птицъ находится въ условіяхъ скорости полета отъ 14 до 19 метровъ.
Между прочимъ мы здѣсь встрѣчаемъ и такихъ птицъ, которыя извѣстны
необычайной быстротою своего полета въ нѣкоторыхъ случаяхъ; напр.
соколъ (Еаісо реге&тіпиз), который, согласно таблицѣ, обладаетъ при нор¬
мальномъ полетѣ скоростью въ 17 метровъ, во время же преслѣдованія
добычи можетъ достигать скорости вдвое большей; но при этомъ онъ

значительно уменьшаетъ поверхность своихъ крыльевъ и хвоста, скла¬
дывая свои крылья въ видѣ буквы М, между тѣмъ какъ, во время нор¬
мальнаго полета, онѣ совершенно распростерты, точно также какъ и
хвостъ, который при нормальномъ полетѣ растопыренъ. Этого рода
уменьшеніе поверхности, при увеличеніи скорости, мы можемъ наблю¬
дать часто у птицъ живущихъ въ сосѣдствѣ съ человѣкомъ, напримѣръ,
у голубей и ласточекъ. Далѣе въ таблицѣ идутъ все уже большія срав¬
нительно, птицы — хищныя, водяныя, и списокъ оканчивается породами
дикихъ утокъ, которыя, какъ всѣмъ извѣстно, представляютъ собою типъ
самыхъ быстрыхъ летателей.

Изъ приведенныхъ наблюденій можно заключить, что скорости,
выведенныя посредствомъ теоретическихъ соображеній въ таблицѣ
(Е), близко подходятъ къ дѣйствительности. Замѣтимъ, однако, что
цыфры таблицы относятся спеціально къ нормальному полету, со¬
отвѣтствую щему минимально возможной скорости. Этого рода поле'іъ
въ природѣ довольно рѣдко приходится наблюдать и поэтому про¬
вѣрка теоретическихъ данныхъ, посредствомъ наблюденій, затруднительна
и не точна. Опредѣленіе скоростей полета птицъ сопряжено съ боль¬
шими трудностями; во-первыхъ, невозможно заставить птицу летать
нормальнымъ полетомъ, а, во-вторыхъ, птицѣ рѣдко приходится перемѣ¬
щаться въ совершенно спокойномъ воздухѣ. Даже перелеты птицъ, пред¬
ставляющіе собою самый совершенный видъ нормальнаго полета, и тѣ
происходятъ во время вѣтра, такъ какъ птицы въ это время поль¬
зуются попутнымъ вѣтромъ для облегченія себѣ работы. Скорости
же вѣтра вообще весьма значительны въ сравненіи со скоростью
полета, поэтому ошибка при опредѣленіи скорости полета, происходящая
отъ вліянія вѣтра, весьма значительна и мѣняется съ перемѣной на¬
правленія полета относительно направленія вѣтра.

Для уясненія вопроса о полетѣ было бы весьма желательно пред¬
принять цѣлый рядъ опытовъ для возможно точнаго опредѣленія скоро¬
сти нормальнаго полета, вѣса и поверхности разныхъ породъ летателей;
кромѣ того, слѣдовало бы опредѣлить вѣсъ грудныхъ мышцъ и ихъ отно¬
шеніе къ общему вѣсу наблюдаемаго летателя. Это могло-бы послужить,
во-первыхъ, для повѣрки общихъ законовъ, выведенныхъ нами теоре¬
тически, а во-вторыхъ, для опредѣленія работы, производимой единицею
вѣса грудныхъ мышцъ.

Если принять мнѣніе нѣкоторыхъ авторовъ, что ві.съ грудныхъ
мышцъ составляетъ Уе вѣса всего летателя, то, согласно нашимъ тао-
лицамъ, работа на 1 килограммъ мышцъ измѣняется отъ 5 до 10 ки¬
лограммометровъ. Если, съ другой стороны, принять, что одинъ кило
граммъ мышцъ (согласно опытамъ на нѣкоторыхъ породахъ птицъ) бу¬
детъ для всѣхъ породъ птицъ производить 5 килограммометровъ раоогьт,
то, на основаніи нашихъ таблицъ, отношеніе вѣса грудныхъ мышцъ къ
вѣсу всего летателя должно мѣняться въ предѣлахъ: Ѵ10 до У*.

Вѣроятно, въ дѣйствительности, существуетъ что-то среднее между

42 —

этими двумя положеніями; т. е. у птицъ, обладающихъ болѣе быстрымъ
нормальнымъ полетомъ, какъ относительный вѣсъ грудныхъ мышцъ къ
общему вѣсу, такъ и работа, производимая единицею вѣса мышцъ, бо¬
лѣе значительна, чѣмъ у медленныхъ летателей. Дѣйствительно, мы
знаемъ, что, напримѣръ, у утокъ, которыя обладаютъ большею быстро¬
тою полета, грудныя мышцы чрезвычайно развиты и весьма сплочены.

Голландскій наблюдатель Гартингъ и послѣ него другіе, какъ Люси,
Маре и Иро-де-Вильневъ предполагаютъ, на основаніи сравненія поверх¬
ностей крыльевъ и вѣса нѣкоторыхъ породъ птицъ, что отношеніе ку¬
бическаго корня изъ вѣса птицы къ квадратному корню поверхности
крыльевъ есть величина постоянная. Маре объясняетъ этотъ фактъ
тѣмъ обстоятельствомъ, что поверхности, подобныхъ другъ другу, геоме¬
трическихъ тѣлъ относятся между собою, какъ квадраты,' а объемы и
вѣса— какъ кубы ихъ сходственныхъ размѣреній. Это объясненіе было-бы
справедливо, еслибъ, во-первыхъ, птицы дѣйствительно представляли со¬
бою тѣла геометрически подобныя другъ другу, во-вторыхъ, еслибъ при¬
нимаемая въ разсчетъ поверхность, была поверхностью дѣйствительно
облекающею собою все тѣло птицы, а не одною только проекціею крыльевъ,
какъ это принимаетъ Маре; наконецъ, еслибы полученныя такимъ
образомъ цыфры, были дѣйствительно постоянно однѣ и тѣже, для всѣхъ
породъ. На дѣлѣ же оказывается, что полученныя цыфры колеблятся зна¬
чительно *). И дѣйствительно нѣтъ ничего удивительнаго въ томъ, что су¬
ществуетъ нѣкоторое постоянство въ получаемыхъ результатахъ, такъ
какъ и прямое-то отношеніе цыфръ вѣса къ поверхности для разныхъ
породъ птицъ мѣняется незначительно, какъ видно изъ таблицы (Г);
подавно, отношеніе корней этихъ величинъ будетъ мѣняться еще менѣе,
а тѣмъ болѣе отношеніе кубическаго корня одной величины къ квад¬
ратному корню другой. Вотъ, но нашему, простое объясненіе, якобы
законовъ Гартинга.

Еще одинъ вѣскій аргументъ въ доказательство того, что птицы
представляютъ собою аэропланы. Если бы птицы поднимались съ земли,
благодаря вертикальному сопротивленію воздуха, встрѣчаемому взмахами
крыльевъ сверху внизъ, на подобіе весла въ водѣ, какъ утверждаютъ
поклонники теоріи ортоптера, то является вопросъ, почему же птицы не
поднимаются прямо вертикально, а требуютъ постепеннаго подъема и
значительной пріобрѣтенной скорости? Фактъ извѣстный, что, для боль¬
шихъ птицъ въ особенности, необходима, для поднятія ихъ съ земли,

ѵ) См. Магеу. Га МасЬіпе Апітаіе. Рагіз 1879. р. 234.

— 43

пріобрѣтенная скорость, которая ими достигается, или паденіемъ съ вы¬
сокаго мѣста, или разбѣгомъ по землѣ и водѣ при помощи взмаховъ
крыльями. Мы знаемъ тоже, что птицы не въ состояніи летать назадъ,
что при ортоптерной теоріи было-бы имъ весьма легко. На югѣ Россіи
не рѣдко дрофы, во время гололедицы, не въ состояніи пробѣжать по
полю достаточно, чтобы достигнуть необходимой для взлета скорости, и
крестьяне убиваютъ ихъ палками. Извѣстенъ также фактъ, что въ Аме¬
рикѣ охотятся на кондоровъ, огораживая заборомъ небольшое простран¬
ство, въ серединѣ котораго привязываютъ приманку. Кондоръ обыкно¬
венно схватываетъ добычу налету, но ‘такъ какъ приманка привязана,
то онъ долженъ остановиться и, теряя пріобрѣтенную паденіемъ ско¬
рость, принужденъ сѣсть на землю для того, чтобы овладѣть добычею;
но тутъ его и ожидаетъ гибель: коль скоро кондоръ сѣлъ въ центрѣ
такого огороженнаго пространства, онъ никакъ не можетъ болѣе взле-
ѵ тѣть, такъ какъ по всѣмъ направленіямъ заборъ мѣшаетъ ему доста¬
точно разбѣжаться по землѣ для достиженія нужной скорости.

Всѣ охотники знаютъ, что подстрѣленная утка, у которой ноги пе¬
ребиты, не въ состояніи подняться съ воды и ищетъ спасенія, ныряя.
Также — обыденный фактъ, что птицы съ перевязанными ногами не мо¬
гутъ подняться съ земли, потому что, ни въ томъ, ни въ другомъ слу¬
чаѣ, онѣ не могутъ разбѣгомъ или прыжкомъ достигнуть необходимой
скорости для подъема. Извѣстенъ также въ домашнемъ обиходѣ пріемъ,
обрѣзывать птицамъ концы крыльевъ для того, чтобы лишить ихъ воз¬
можности улетѣть; такимъ образомъ, птица лишается пропульсивнаго ор¬
гана и хотя, сброшенная съ высокаго мѣста, она и въ состояніи на
распростертомъ аэропланѣ своихъ крыльевъ опуститься на землю безъ
малѣйшаго для себя вреда, но, не обладая болѣе возможностью поддержи¬
вать скорость, необходимую для полета, она находится въ полной невоз¬
можности самостоятельно улетѣть дальше. Находимъ излишнимъ утом¬
лять читателя дальнѣйшимъ перечисленіемъ общеизвѣстныхъ примѣ¬
ровъ, доказывающихъ одну неоспоримую истину, что для полета необхо¬
дима скорость.

При теоретическомъ разсмотрѣніи вопроса мы видѣли: что скорость
полета летателя находится въ прямой зависимости отъ его, относитель¬
ной къ вѣсу, поверхности и что летатели, снабженные большей поверх¬
ностью, относительно ихъ вѣса, въ состояніи болѣе медленно летать,
между тѣмъ какъ птицы, обладающія меньшей поверхностью, должны
летать съ большей скоростью, для того чтобы удержаться на воздухѣ.
Поэтому, если уподобить птицу аэроплану, то вышеизложенное отноше¬
ніе должно являться для нихъ необходимостью, если же ихъ разсма¬
тривать съ точки зрѣнія ортоптерной теоріи, то нѣтъ никакого повода
для этой зависимости. Между тѣмъ, ежедневное наблюденіе намъ дока¬
зываетъ, что эта зависимость существуетъ въ природѣ.

Всѣмъ, мало-мальски интересующимся вопросомъ летанія, извѣстно,
что коль скоро птица подымается съ земли, (слѣдовательно не достигла

— 44 —

еще своей нормальной скорости полета), то она распростираетъ свои крылья
до максимума и вмѣстѣ съ тѣмъ распускаетъ хвостъ въ видѣ вѣера,
для того чтобы, при недостаточной еще скорости полета, пользоваться
возможно большей поддерживающей поверхностью. Какъ только нор¬
мальная скорость полета достигнута, что происходитъ послѣ небольшаго
числа взмаховъ крыльями, то птица немедленно складываетъ хвостъ и
приводитъ крылья къ среднему нормальному размѣру, регулируя, та¬
кимъ образомъ, всю свою аэропланную поверхность къ нормальнымъ
условіямъ, для того чтобы получить максимальную утилизацію своего
движителя, какъ мы это и показали при разборѣ вопроса съ теорети¬
ческой точки зрѣнія.

Въ случаѣ же, когда птица, по какой либо причинѣ, желаетъ уве¬
личить быстроту своего полета, то она достигаетъ этого, уменьшая по¬
верхность крыльевъ, складывая ихъ немного назадъ въ видѣ буквы М
причемъ она обязательно должна увеличить работу своихъ грудныхъ
мышцъ, для того чтобы, при уменьшенной аэронланной поверхности и
увеличенной скорости, быть въ состояніи удержаться на воздухѣ. Этого
рода пріемы можемъ легко наблюдать у голубей и ласточекъ, такъ
какъ они живутъ, такъ сказать, почти въ обществѣ человѣка. У хищ¬
ныхъ птицъ также эти измѣненія поверхности весьма обычны; когда
этого рода птицы медленно кружатся въ воздухѣ, либо парятъ для вы¬
сматриванія добычи, то они распускаютъ всю свою парусность, когда
же имъ приходится гнаться за добычей, то, складывая немного крылья
назадъ и сжимая хвостъ, они уменьшаютъ свою поверхность, (даже
иногда на половину), и такимъ образомъ, достигаютъ большихъ скоростей.

Соколиные охотники, для увеличенія быстроты полета своихъ птицъ
нерѣдко привязываютъ къ ногамъ ихъ небольшіе грузики, чѣмъ умень¬
шаютъ отношеніе поверхности къ вѣсу летателя и увеличиваютъ бы¬
строту полета.

Въ нѣкоторыхъ случаяхъ излишекъ парусности, вмѣсто пользы, при¬
носитъ летателю вредъ, такъ какъ это обстоятельство не даетъ ему
возможности летать во время сильныхъ вѣтровъ. Поэтому весьма
немногія птицы способны держаться на воздухѣ во время бури. Чтоже
касается насѣкомыхъ, поверхность которыхъ весьма значительна отно¬
сительно ихъ вѣса, то онѣ, даже и при маломъ вѣтрѣ, не въ силахъ
покинуть своего убѣжища и летать. Мульяръ, въ своемъ сочиненіи
„Ьешріге (1еГаіг“, описываетъ весьма картинно борьбу орла съ сильнымъ
штормомъ, уносившимъ его въ море. Орелъ, поверхность крыльевъ ко¬
тораго довольно значительна относительно его вѣса, напрасно дѣлалъ
всѣ усилія, распуская крылья во всю величину ихъ, чтобы летѣть къ
землѣ, — ничто не помогало; каждый разъ, когда онъ распускалъ для
взмаха крылья, сильный вѣтеръ мгновенно подхватывалъ его и подбра¬
сывалъ вверхъ на значительную высоту и, не смотря на отчаянное сопро¬
тивленіе, вѣтеръ все дальше и дальше уносилъ его въ море, пока,
наконецъ, изнуренный орелъ, не догадался, складывая крылья назадъ,

45 —

уменьшить свою парусность и на этомъ уменьшенномъ аэропланѣ пре¬
спокойно спустился противъ вѣтра, по весьма отлогой наклонной пло
скости, къ землѣ.

Однимъ изъ самыхъ важныхъ факторовъ при полетѣ аэропла¬
новъ, или же природныхъ летателей, — есть сохраненіе равновѣсія; это рав¬
новѣсіе должно сохраняться по двумъ направленіямъ.

1) Поперечное равновѣсіе, т. е. въ плоскости перпендикулярной на¬
правленію движенія.

2) Продольное т. е. по направленію движенія.

Мы увидимъ дальше, что нарушеніе перваго изъ этихъ двухъ рав¬
новѣсій влечетъ за собою поворотъ летателя въ ту сторону, въ которую
перемѣщается центръ тяжести, относительно центра спротивленія, по
этому летатель долженъ сознательно, для сохраненія прямолинейнаго
направленія полета, сохранить это равновѣсіе, что не составляетъ для
него ни малѣйшаго затрудненія.

Что же касается продольнаго равновѣсія, то на первый взглядъ этотъ
вопросъ кажется гораздо болѣе затруднительнымъ, такъ какъ, измѣне¬
ніе условій этого равновѣсія, влечетъ за собою измѣненія въ направ¬
леніи полета въ вертикальной плоскости, которыя могутъ заставить ле¬
тателя либо упасть на землю, либо опрокинуться назадъ, но мы сейчасъ
увидимъ, что сами законы сопротивленія воздуха даютъ намъ простое
рѣшеніе этой сложной задачи, доставляя летателю автоматическій регу¬
ляторъ для сохраненія продольнаго равновѣсія.

Давно уже было извѣстно, что положеніе центра сопротивленія на¬
клонной плоскости, подвергнутой давленію встрѣчаемаго ею потока, из¬
мѣняется съ измѣненіемъ угла встрѣчи, что при встрѣчѣ нормальной
онъ совпадаетъ съ центромъ фигуры плоскости, но что по мѣрѣ того,
какъ плоскость образуетъ съ направленіемъ движенія углы все меньшіе
и меньшіе, центръ сопротивленія перемѣщается все ближе и ближе къ
краю, который находится впереди, не переходя однако извѣстнаго пре¬
дѣльнаго положенія. Аванцапи, Дюшеменъ, Тибо, Жоессель производили
опыты для опредѣленія этого отношенія положенія центра сопротивленія
къ углу встрѣчи. Жоессель, *) въ особенности, вывелъ изъ своихъ очень
простыхъ и точныхъ опытовъ, слѣдующее заключеніе. Если плос¬
кость ВА встрѣчаетъ потокъ, идущій по направленію стрѣлки, то, во
первыхъ, положеніе центра сопротивленія Н, не зависитъ отъ скорости
потока, во вторыхъ, при нормальной встрѣчѣ онъ будетъ находиться въ

точкѣ Н на половинѣ разстоянія АВ или у Если плоскость АВ будемъ
поворачивать вокругъ оси В, то центръ Н будетъ перемѣщаться въ ІІіДЬ,

*) Метогіаі Ии ^ёпіе тагШте. 1870. Ехрегіепсез йе М, Эоёззеі.

Нз.... до Н0 по извѣстной правильной кривой, конецъ которой Н0 будетъ отъ
В на разстояніи равномъ 0,2 Ь. Если на радіусахъ векторахъ ВНз,
ВНг, ВНі... откладывать отъ точекъ Н, Ні,Н2, Нз... величины, равныя
ВН0, т. е. 0,2. Ь, то кривая, соединяющая, такимъ образомъ получен¬

ныя точки, будетъ полуокружность; кривую перемѣщенія центра сопро¬
тивленія можно* слѣдовательно, выразить полярнымъ уравненіемъ, при¬
нимая точку В за начало координатъ:

р — (0,2 -ф- 0,3 8іп а) Ь

Эта формула даетъ намъ очень удобный способъ опредѣлить центръ
сопротивленія любаго аэроплана, въ разныхъ его положеніяхъ.

Разсмотримъ, какую роль играетъ этотъ законъ при полетѣ птицъ
Положимъ, что птица или аэропланъ (что тождественно, согласно пашей
теоріи) летитъ горизонтально, образуя съ горизонтомъ извѣстный уголъ
а, который мы опредѣлили выше. Отъ формы плоскости и величины
угла а зависитъ положеніе центра давленія, слѣдовательно, вышеупо¬
мянутыя условія опредѣляютъ положеніе этого центра. Для того, чтобы
уголъ а сохранилъ свою величину, необходимо, чтобы центръ тяжести
птицы или прибора находился на одной вертикальной линіи, проходя¬
щей черезъ центръ сопротивленія: иначе образуется пара силъ и свора-

— 47

кивающій моментъ. Если, по какой нибудь причинѣ, нарушится это ди¬
намическое равновѣсіе, т. е. центръ давленія С выйдетъ изъ вертикали,
проходящей черезъ центръ тяжести О, то уголъ а уменьшится или
увеличится; тогда, согласно вышеизложенному закону о перемѣщеніи
центра сопротивленія, центръ этотъ передвинется впередъ или назадъ;
такъ какъ съ другой стороны, центръ тяжести Сг останется въ преж¬

немъ положеніи, то немедленно явится пара силъ и, слѣдовательно, воз¬
становляющій моментъ, дѣйствіе котораго заставитъ уголъ а принять
прежнюю свою величину, т. е. такую, при которой центры С и Сг бу¬
дутъ опять на одной вертикальной линіи. Отсюда видно, что законъ
перемѣщенія центра сопротивленія относительно центра тяжести даетъ
птицамъ и аэропланамъ автоматическій регуляторъ для сохраненія ди¬
намическаго равновѣсія силъ Р и К' и сохраненія угла а. Этотъ дра¬
гоцѣнный для нихъ регуляторъ и есть возстановляющій моментъ, являю¬
щійся при перемѣнѣ положенія С относительно перпендикуляра, проходя¬
щаго черезъ Сг. Для увеличенія предѣловъ перемѣщенія центра давленія, а
слѣдовательно и чувствительности естественнаго регулятора, которымъ
служитъ возстановляющій моментъ, птицѣ помогаетъ хвостъ, который
многіе неправильно считаютъ рулемъ для поворота. Хвостъ, удлиняя
поверхность, дѣлаетъ перемѣщеніе центра С вдоль оси тѣла птицы болѣе
значительнымъ, при малѣйшихъ измѣненіяхъ угла а.

Если разстояніе ОС довольно значительно, такъ какъ скорость
возвращенія центровъ къ прежнему положенію будетъ тѣмъ больше,
чѣмъ больше это разстояніе, то и живая сила, развивающаяся при этомъ
движеніи, будетъ тоже больше. Это заставитъ линію центровъ ОС пе¬
рейти предѣлъ вертикальнаго положенія, вслѣдствіе излишка живой си¬
лы и, такимъ образомъ, произойдутъ качанія въ родѣ качанія маятни¬
ка- вредныя для полета; во избѣжаніе этого слѣдуетъ, но возможности,

— 48 —

стараться приближать С къ О. Подобныя колебанія можно иногда за¬
мѣтить у птицы, у которой иисятъ прострѣленныя ноги, понижая, вслѣд¬
ствіе этого, центръ тяжести.

Отнятіе хвоста у птицы нисколько не мѣшаетъ ей летать, но умень¬
шаетъ только плавность полета, такъ какъ, вслѣдствіе уменьшенія про¬
дольной поверхности птицы, уменьшается чувствительность автоматиче¬
ски регулирующаго прибора; а такъ какъ, вмѣстѣ съ тѣмъ, отъ умень¬
шенія поверхности должна увеличиваться скорость, то эти неправиль¬
ности въ полетѣ, становятся еще болѣе замѣтными. При этихъ условіяхъ
происходятъ измѣненія въ углахъ а и, согласно нашей теоріи, значи¬
тельно измѣняется подъемная сила К', вслѣдствіе чего, лишенная хвоста
птица, то поднимается, то опускается. Этими неправильностями полета
и пользуются любители голубиной стрѣльбы для того, чтобы затруднить
стрѣлковъ, выпуская изъ ящиковъ безхвостыхъ голубей.

Птица, которая желаетъ подняться вверхъ, во время горизонтальнаго
полета, передвигая крылья впередъ, перемѣщаетъ впередъ центръ дав¬
ленія относительно центра тяжести, такъ что центръ давленія находится
тогда впереди отвѣса, проходящаго черезъ центръ тяжести. Немедленно
является возстановляющій моментъ, (какъ мы это видѣли) который уве¬
личиваетъ уголъ а до тѣхъ поръ, пока центры С и б не будутъ опять
находиться на одной вертикали. Отъ этого увеличенія угла можетъ
произойти или уменьшеніе скорости V при сохраненіи работы Т, или
увеличеніе работы Т, при сохраненіи скорости V. Это зависитъ отъ же¬
ланія птицы, но въ томъ и другомъ случаѣ произойдетъ увеличеніе
подъемной силы В/ и птица должна подняться. Тоже самое произойдетъ
при опусканіи птицы, но въ обратномъ порядкѣ.

Для крутыхъ подъемовъ обыкновенно птицы, чтобы не производить
слишкомъ большихъ усилій, пользуются пріобрѣтенной скоростью отъ
паденія. У нѣкоторыхъ птицъ пріемъ утилизированія запаса живой
силы, пріобрѣтенной паденіемъ, составляетъ обычный способъ ле¬
танія, при которомъ онѣ производятъ непродолжительныя, но значи¬
тельныя усилія мышцъ. Такимъ образомъ, онѣ въ короткое время, при
большой затратѣ работы мышцъ, поднимаются на извѣстную высоту,
съ которой низвергаются съ громадной быстротою, складывая даже
крылья съ цѣлью уменьшить сопротивленіе (уничтожая такимъ обра¬
зомъ рі и рз), и, пользуясь пріобрѣтенной такимъ образомъ скоростью,
поднимаются снова на распростертыхъ крыльяхъ.

Измѣненіе направленія полета у птицъ происходитъ вслѣдствіе пе¬
ремѣщенія центра тяжести, относительно центра сопротивленія, на ту
сторону, на которую птица желаетъ сдѣлать поворотъ. Птица достигаетъ
этого, складывая немного то крыло, которое должно опуститься и, та¬
кимъ образомъ, уменьшаетъ парусность съ одной стороны, оставляя дру¬
гое крыло вполнѣ вытянутымъ. Тогда взмахи пропульсивной части вы¬
тянутаго крыла, будучи энергичнѣе взмаховъ согнутаго, заставятъ
птицу отклониться отъ прежняго направленія въ ту сторону, съ которой

попутные толчки слабѣе. Кромѣ того, такъ какъ діаметральная плос¬
кость птицы при наклонѣ ея па бокъ, отклоняется тѣмъ болѣе отъ
вертикальнаго положенія, чѣмъ наклонъ птицы больше, то уголъ а въ
этой плоскости, постоянно будетъ увеличиваться вслѣдствіе того что подъ¬
емная сила К', дѣйствующая въ этой плоскости, болѣе неуравновѣніена
всѣмъ вѣсомъ тѣла, и горизонтальная проекція, такимъ образомъ прой¬
денной траэкторіи, будетъ представлять то, что моряки называютъ цир¬
куляціей. Чѣмъ круче поворотъ, тѣмъ циркуляція меньше и тѣмъ діа¬
метральная плоскость болѣе отклоняется отъ вертикальной. Бываютъ
даже случаи, когда это отклоненіе доходитъ до горизонтальнаго поло¬
женія; такъ наир, случается видѣть ласточекъ, плоскость крыльевъ ко¬
торыхъ при крутыхъ поворотахъ достигаетъ вертикальнаго положенія.

Когда птица желаетъ сѣсть на землю, то она, уменьшая уголъ я и
прекращая работу двигателя, спускается по наклонной плоскости; но
такъ какъ отъ этого паденія пріобрѣтается живая сила, то въ моментъ,
когда птица должна коснуться земли, она, моментальнымъ перемѣщеніемъ
центра тяжести и измѣненіемъ уклона крыльевъ, на сколько возможно
увеличиваетъ уголъ а (иногда до 90°) и вмѣстѣ съ тѣмъ, распуская
хвостъ и поджимая его подъ себя, увеличиваетъ сопротивленіе движенію
впередъ и, такимъ образомъ, поглощаетъ этимъ увеличеннымъ сопро¬
тивленіемъ, пріобрѣтенную паденіемъ излишнюю живую силу. Иногда
птица дѣлаетъ это въ два или въ три пріема, когда пріобрѣтенная ёю
скорость слишкомъ велика.

4* •>-

Изложенная въ этой запискѣ теорія полета удовлетворяетъ, на нашъ
взглядъ, всѣмъ должнымъ требованіямъ, такъ какъ на основаніи ея вы¬
водовъ возможно объяснить всѣ сложныя явленія полета и, указанные

этой теоріей, факты оправдываются въ природѣ.

И такъ, резюмируя все вышесказанное, мы можемъ остановиться на

слѣдующихъ положеніяхъ.

1) Птица представляетъ поверхностью своихъ крыльевъ, хвоста и
тѣла одушевленный аэропланъ, величина плоскости котораго, вѣсъ,
работа мышцъ, скорость полета, уголъ встрѣчи строго опредѣляются за¬
конами сопротивленія воздуха.

2) Органомъ, придающимъ этому аэроплану поступательное движе¬
ніе, служитъ главнымъ образомъ задняя упругая полоса крыла, которая
дѣйствуетъ на подобіе гребнаго, гибкаго, винта.

3) Для того, чтобы этотъ аэропланъ могъ подняться сь земли, смѵ
необходимо пріобрѣсти достаточную скорость, которой птица доспи аетъ
разбѣгаясь по землѣ, или падая съ высокаго мѣста.

— 50

4) Динамическое продольное равновѣсіе, или сохраненіе угла а, до¬
стигается автоматическимъ образомъ на основаніи закона перемѣщенія
центра сопротивленія.

5) Повороты, поднятіе и опусканіе при полетѣ, происходятъ вслѣд¬
ствіе перемѣщенія центра сопротивленія относительно центра тяжести.

Нотъ основные законы, выведенные изъ теоретическаго разсмотрѣнія
сопротивленія среды на наклонныя плоскости и примѣненные къ объя¬
сненію полета птицъ.

Къ сожалѣнію, мы должны замѣтить, что имѣемъ въ своемъ распо¬
ряженіи лишь весьма и весьма немного данныхъ, добытыхъ на основаніи
наблюденій, какъ изъ области чистой теоріи, т. е. относительно сопротив¬
ленія воздуха на наклонныя поверхности, такъ и въ примѣненіи къ вопросу
о полетѣ птицъ, т. е. относительно скоростей ихъ полета, вѣса, повер¬
хности и т. и. Эта бѣдность фактовъ объясняется тѣмъ, что до настоя¬
щаго времени не былъ опредѣленъ дѣйствительный путь поисковъ, такъ
какъ не имѣлось теоріи полета, которая, хотя приблизительно, объяс-
няла-бы всѣ явленія этого послѣдняго. Всѣ же попытки объяснить полетъ
птицъ посредствомъ сопротивленія воздуха, происходящаго отъ нормаль¬
ныхъ ударовъ крыльями, не выдерживаютъ научной критики, ибо они
влекутъ за собою выводы, къ которымъ пришли Навье и Борелли, т. е
приводятъ къ баснословной, расходуемой птицами, работѣ. Другихъ те¬
орій до настоящаго времени не существовало. Изъ наблюденій нѣкото¬
рыхъ натуралистовъ хотя и видно, что эти наблюдатели, такъ сказать,
чуяли истину, но по недостаточной научной подготовкѣ они не были въ со¬
стояніи изъ полученныхъ фактовъ вывести теоретическихъ законовъ. Для
примѣра можно привести Мульяра; у этого наблюдателя все, что относится
къ наблюденіямъ — весьма дѣльно, что же касается его теоретическихъ
взглядовъ, — то они не могутъ быть даже серьозно разсматриваемы. Ко
всему этому нужно прибавить, что опыты надъ сопротивленіемъ среды
вообще, а воздуха въ особенности, чрезвычайно затруднительны и тре¬
буютъ большихъ денежныхъ расходовъ, по этому они очень немногимъ до¬
ступны. Наконецъ, попытки разрѣшить воздухоплаваніе, были направлены
на совершенно ложный путь, благодаря злополучному изобрѣтенію Мон¬
гольфье воздушнаго шара, сто лѣтъ тому назадъ. Это изобрѣтеніе не
только не содѣйствовало рѣшенію вопроса, но, напротивъ того, — ото¬
двинуло его, но крайней мѣрѣ на сто лѣтъ.

Хотя наша теорія, подобно большинству ихъ, создана, такъ сказать,
а ргіогі, на основаніи лишь неболынаго числа фактовъ, но, такъ какъ
она имѣетъ за собою большое вѣроятіе, ибо, во первыхъ, основные за¬
коны ея опираются на вычисленія, добытыя изъ опытовъ и, вовторыхъ
ея теоретическіе выводы оправдываются на дѣлѣ, то ее можно принять
пока, какъ вѣроятную гипотезу, которая достигнетъ степени закона
если будетъ провѣрена большимъ числомъ наблюденій. Но уже въ томъ
видѣ, въ какомъ эта теорія теперь представлена, она можетъ служить
указателемъ направленія, по которому должны производиться необходи-

мыл изысканія. Основываясь на ея положеніяхъ, нетрудно предначертать
программу опытовъ н наблюденій, и если эти послѣдніе оправдаютъ
выше изложенные законы, то можно считать нашу теорію полета, пра¬
вильной.

Тогда явится полная возможность проектировать на, ея основаніи,
летательные снаряды, такъ какъ всѣ элементы ихъ: вѣсъ, по¬
верхность, работу, скорость, сопротивленіе и проч. можно будетъ опре¬
дѣлить теоретически. Двигатели, производящіе требуемую работу при
опредѣленномъ вѣсѣ, уже имѣются въ нашемъ распоряженіи; пропуль¬
сивный органъ можетъ состоять, подобно двигателю птицъ, изъ упругихъ
гребныхъ винтовъ; продольное равновѣсіе получится автоматически, на
основаніи сопротивленія воздуха, какъ мы то показали выше. Слѣдова¬
тельно, нетрудно, имѣя всѣ эти элементы проекта, сгруппировать ихъ
разумно въ цѣлесообразное единое. Далѣе, безъ сомнѣнія, возможно уже
будетъ построить проектируемый приборъ, при сравнительно небольшой
затратѣ капитала, и послѣ раціональнаго испытанія его, явится для
человѣка возможность овладѣть воздушнымъ океаномъ, наравнѣ съ его
пернатами царями. Тогда человѣкъ, не смотря на всѣ земныя преграды,
будетъ въ состояніи свободно переноситься съ мѣста на мѣсто, не нужда
ясь въ заранѣе проложенныхъ путяхъ.

ТАБЛИЦА Е.

1= р

г, 1

8 — р

0,012381

0,000576

0,044295

80,769055

0,049643

0,004500

0,088531

20,143827

0,199522

0,035658

0,176832

5,011978

0,451061

0,120194

0,264909

2,216995

0,805687

0,285255

0,352766

1,241176

1,264824

0,558385

0,440405

0,790624

1,829897

0,967221

0,527830

0,546479

2,502332

1,541834

0,615042

0,399627

2,879255

1,897128

0,658571

0,347312

1В

3,283553

2,305824

0,702047

0,304548

3,715404

2,769916

0,745472

0,269150

4,174986

3,293058

0,788845

0,239522

4,662477

3,878924

0,832168

0,214478

5,178056

4,531216

0,875441

0,193160

5,721900

5,253655

0,918664

0,174767

6,294188

6,049987

0,961836

0,158877

6,895097

6,923980

1,004960

0,145031

7,524806

7,879425

1 ,048034

0,132894 !

8,183494

8,920137

1,091060

0,122197

8,871337

10,050052

1,134038

0,112723

9,588515 |

1 1,272731

1,176967

0,104292

10,335205

12,592356

1,219851

0,096757

11,111586

14,012734

1 ,262684

0,089994

11,917836

15,537796

1,305470

0,083911

13,620654

18,917863

1,390905

0,073420

15,445085 і

22,794000

1,476155

0,064746

17,392553

27,109377

1,561445

0,057496

19,464485

31,985856

1,6461 1 1

0,051376

21,662304

37,426659

1 ,730882

0,046163

ТАБЛ

И А 3 В А Н I Л.

Мускпоптв аеѵурііснз. (Видъ летучихъ мышей) .

1 '568

0*637 -

ІЬрира ерорв. (Обыкновенный удодъ) .

0'744

1*291

1 у

Соіук гиревігів. (Береговой стрижъ) .

0'744

1*291

ВиАуіев Раѵа. (Желтая плиска) .

Г438

| 5

Саіегііа сггвіаіа. (Хохлатый жаворонокъ), самецъ

0'652

1*533 |

СаргітиІ$из. (Козодой или ночница) .

0'650

1*538

Саіегііа сггвіаіа. (Жаворонокъ хохлатый) . . .

0*628

1*592 '

1 Я

кЛссіріІег ггівив. (Ястребъ-перепелятникъ). . . .

0*614

1*631 1

Ріегорив Сеорргоуі. (Видъ летучихъ мышей) . . .

0'572

1*718

ІО

Согасіав раггиіиз. (Сивоворонка) .

0*566

1*766 і

Тгіпра сапиінв. (Исландскій куличекъ) ....

0*541

1*848

Рака кппипсиінв. (Пустельга) .

О’ 508

1*968

Разве г сіотевНспв. (Воробей), самецъ .

0'496

2*016 і

1 ч

Ѵапеііиз сгівіаінв. (Чибисъ) .

0*494

2*024 1

1 !)

Разве г (іотевіісив. (Воробей) .

0'484

2*066

іб

Сурвеіив арив. (Стрижъ) .

0*482

2*073

Ьагив теІапосерЬаІив. (Черноголовая чайка) I. .

0'481

2*079 ,

і8

Оіагеоіа іогуиаіа. (Тиркушка) .

0'476

2*097

! 19

Ьагив теІапосерЬаІив. (Черноголовая чайка) И .

0*471

2*123

I 20

Риг Іи г аеѵуріісиз. (Египетская горлица) ....

0*466

2*133

I 21

Оіиз ЬгасЬуоІив. (Болотная сова) .

0*463

2*156

5ігіх Ратшеа. (Желтая сова) .

0*462

2*160

1 2;

Мііѵив аеѵуріісиз. (Египетскій коршунъ) ....

0*44!)

2*226

1 24

Реігосіпсіа суапеа. (Синеватень — видъ дроздовыхъ)

0*446

2*242

ЛкеАо Ывріііа. (Зимородокъ голубой) Г . . . .

0*433

2*309

/ ОЛС С , II* • • • • • • • • • • • • • • • • • |

0*432

2*314

ВнрЬнв тіпиіив. (Чепура-волчекъ) .

0*413

2*421

Зсоіорах ^аіііпиіа. (Гаршнепъ) .

0*401

2*493

ЕрЫаІіев уогса. (Сова малютка) .

0*389

2*570

7°

ЧИсесіо Ыврісіа. (Зимородокъ голубой) .

0*384

2*604

Зі

Согѵнв аеруріісиз. (Египетская ворона) .

0*356

2*809

1 1

гЛзІиг раІитЬагіив. (Ястребъ-тетеревятникъ) . .

0*355

2*816

Ц А Р.

Н А ЗВАНІЯ.

ІІйв /аісіпеііив. (Ибисъ) .

0*341

2*932

5іипшз ѵиіѵагіз. (Скворецъ) .

0*339

2*943

Зсоіорах сарепвів. (Бекасъ) .

0 338

2’949

Согѵнв согах. (Воронъ) .

0*332

3*012

Зсоіорах $ аИітіІа . (Гаршнепъ) .

0*328

3*046

РЫІотасІтв рампах. (Турухтанъ) .

0*302

3*311

Апка пуск согах. (Чепура кваква) .

0*294

3*401

Сісопіа аІЬа. (Аистъ) .

0*287

3499

4і

СЬагаРг 'шз ріиѵіаіів. (Ржанка) .

0*284

3*521

: 42

СоІитЬа аедурііса (Египетскій голубь) .

0 281

3*558

Ра! со реге%гіпиз. (Соколъ) .

0 265

3*773

Каіінв ауиаксиз. (Водяной пастушекъ) .

0*263

3*802

‘ Раткоп ріиѵіаіів. (Скопа) .

0*259

3*858

Ксоріп'оп регспоріегнв. (Стервятникъ) .

0*242

4*132

СоІитЬа ае^уркса. (Египетскій голубь) .

0*232

4*310

| 48

Матеи іи в агуиаіив. (Кроншнепъ) .

0 227

4*405

Огіух соіпгпіх. (Перепелка) .

0*222

4*494

Чіесигѵігозіга аѵосеііа. (Шилоклювка) .

0*216

4*619

З1

Оесііспепсив сгерііапв. (Авдотка) .

0*190

5*263

Ап аз уиегуиекиіа. (Чирокъ) .

0*177

5*649

Рпр/іпив КиІЫ. (Нырокъ буревой) .

0*175

5*714

СаШтйа сЫогориз. (Камышница) .

0*157

6*410

Мітіепііів агуиаіав. (Кроншнепъ), самецъ . . .

0*156

6*410

З6

Реіесанив опосгоіаіев. (Пелеканъ) .

0*150

6*634

Сі/рв Іиіѵив. (Грифъ) .

0*139

7*180

Оіорурв аигіеиіагів. (Ушастый грифъ) .

0*136

7*323

Ріегосіев ехивіив. (Рябокъ песчанный) .

0*136

7*323

6о

РгосеИагіа уі^апіеа. (Исполинскій буревѣстникъ).

0*131

7*616 1

Ап вег вуіѵевігів. (Гусь) .

0*120

О • О о о

О ООО

\ 82

Жеіеар'ів Саііораѵо. (Цесарка) .

0*107

9*345 і

кАпав сіуреаіа. (Утка — широконосъ) .

0*102

9*750

Тоже, самецъ .

0*090

1 1*050

■

*►

■

а1ер. 2

ТНЕ ЫВКАКѴ ОГ ТНЕ
ІШІѴЕК8ІТѴ ОГ
ІЧОКТН САКОЬША
АТ СНАРЕЬ НІЬЬ

КАКЕ ВООК СОЬЕЕСТІСЖ

ТЬе Аіиігё 8аѵіпе Соііесііоп

ТІ_570
. Р94
1887

* і

ж.

* ѵ

■і і *

Internet Archive Audio

Featured

Top

Images

Featured

Top

Software

Featured

Top

Books

Featured

Top

Video

Featured

Top

Mobile Apps

Browser Extensions

Archive-It Subscription

Save Page Now

Full text of "Aėroplany vʺ prirod͡ie : opytʺ novoĭ teorīi poleta"

See other formats